采用异步电动机的纯电动汽车系统研究.pdf

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1、第47卷第8期电力电子技术Vo1．47．No．82013年8月PowerElectronicsAugust2013采用异步电动机的纯电动汽车系统研究盛洋波，卢子广，廖一旭(广西大学，广西南宁530004)摘要：永磁同步电动机需要紧缺的稀土，但稀土的开采会造成环境污染，所以选择异步电动机作为纯电动汽车(BEV)的驱动电机。搭建一台由蓄电池、双向DC／DC、脉宽调制(PWM)变流器和异步电动机组成的BEV实时控制平台，双向DC／DC采用电流内环、电压外环双闭环控制结构，持续稳定地为PWM变流器提供能量。同时吸收BEV减速时回馈的能量；异步电动机采用基于转子磁链定向的矢量控制方法进

2、行调速控制。实验结果表明BEV实时控制平台能实现能量的双向流动，具有良好的调速性能，验证了该平台的有效性。关键词：异步电动机；纯电动汽车；脉宽调制变流器中图分类号：TM343文献标识码：A文章编号：1000一lOOX(2013)08—0070—02StudyofBatteryElectricVehicleSystemBasedonInductionMotorSHENGYang—bo，LUZi-guang，LIAOYi—XH(GuangxiUniversity，Nanning530004，China)Abstract：Becausepermanentmagnetsynchron

3、ousmotorneedsscarcerareearths，andminingofrareearthscausesenvironmentalproblems．Theinductionmotorisselectedforthedrivemotorofbatteryelectricvehicle(BEV)．Thereal—timecontrolplatformofBEVcomposedofbattery，bidirectionalDC／DCconverter，pulsewidthmodulation(PWM)con-verterandinductionmotorisestabli

4、shed．Adoubleclosed-loopcontrolstructurebasedoncurrentinnerloopandvolt—ageouterloopisusedforbidirectionalDC／DCconverter．ThebidirectionalDC／DCconverterprovidesPWMconverterwithenergy，andabsorbs~edbackenergywhenspeedofBEVslows．Arotorfluxorientedvectorcontrolmethodisusedforspeedregulationcontrol

5、ofinductionmotor．Theexperimentalresultsshowthereal—timecontrolplatformofBEVcanachievethebidirectionalflowofenergyandhasgooddynamicandstaticperformanceofspeedregulation．Alltheseverifythevalidityoftheplatform．Keywords：inductionmotor；batteryelectricvehicle；pulsewidthmodulationconverterFoundati

6、onProject：SupportedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina(No．51177018)1引言控制和矢量控制来满足高性能BEV系统调速要求圄。其中，矢量控制采用转子磁场定向方法，通过电动汽车是一种清洁、高效可持续的新能源坐标变换对定子电流励磁分量和转矩分量进行解汽车【．一。电动汽车的电控单元需满足高能量密度耦控制，将异步电动机等效为直流电动机，可实现和高机械强度、高可靠性和强鲁棒性、高扭矩和宽连续控制。获得较宽调速范围网。满足高性能BEV调速、低成本和低噪声等基本条件。异步电动机【s1的调速要求。此处针对由蓄电池、双向

7、DC／DC、结构简单，坚固耐用，价格便宜，可适应不同汽车PWM变流器及异步电动机组成的BEV系统，给类型的性能要求。与永磁同步电机相比，其过载倍出BEV的系统结构．研究了双向DC／DC和PWM数高，在保证功率密度和效率等性能指标的前提变流器的控制方法，最后给出了调速实验结果。下，可显著提高驱动电机转矩密度．从而提高了电机系统的适应性、可靠性与耐久性【4】．所以异步电2BEV系统及控制结构动机是当前电动汽车的主流驱动电机。2．1BEV系统结构目前。一般采用基于PWM变流器的直接转矩BEV系统结构图如图1所