混合动力车用电机快速响应弱磁算法研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com汽车工程2015年(第37卷)第4期AutomotiveEngineering2015073混合动力车用电机快速响应弱磁算法研究术刘晓红,张幽彤,黄文卿,张兴春。(1.北京理工大学清洁车辆实验室,北京100081;2.联合汽车电子有限公司,上海201206)[摘要]分析了采用电控机械自动变速器的并联式混合动力电动车换挡时间与内置式永磁同步电机转矩响应时间的关系,提出了一种基于过调制模式的弱磁控制策略,该策略采用过调制前后电压幅值的差值来计算弱磁电流。仿真和台架实验结果表明,该策略在弱磁区域能提高稳态母线电压的利用

2、率,且能达到最快20ms的转矩响应时间,转矩和电流无明显的低阶谐波,优于传统基于输出电压闭环控制的弱磁控制策略,满足了混合动力车用电机转矩响应的要求。关键词:混合动力电动汽车;内置永磁同步电机;弱磁控制;过调制;转矩响应AResearchonFluxWeakeningControlStrategyforFastResponseofIPMSMinHEVLiuXiaohong,ZhangYoutong.HuangWenqing&ZhangXingchun1.LaboratoryofLowEmissionVehicle,BeijingInstituteo

3、fTechnology,Being100081;2.UnitedAutomotiveElectronicSysternsCo.,Ltd.,Shanghai201206[Abstract]Therelationshipbetweengearshifttimeandtorqueresponsetimeofinteriorpermanentmagnetsynchronousmotor(IPMSM)inaparallelhybridelectricvehicle(HEV)withautomatedmechanicaltransmission(AMT)isa

4、nalyzed,andbasedonover-modulationmode,afluxweakeningstrategyisproposed,whichusesthedifferenceofvoltageamplitudebeforeandafterovermodulationtocalculatefluxweakeningcurrent.Theresultsofsimulationandbenchtestshowthatthestrategyproposedcanraisetheutilityrateofbuslinevoltageinfluxw

5、eake—ningregion,attainatorqueresponsetimeof20mswithoutobviouslow—orderharmoniccomponentsoftorqueandcurrent,andissuperiortotraditionalfluxweakeningstrategybasedonoutputvoltageclosed—loopcontrol,meetingtherequirementsofmotortorqueresponseforHEVapplication.Keywords:HEV;IPMSM;flux

6、-weakeningcontrol;over-modulation;torqueresponse缺点,提高整车经济性和舒适性,即对混合动力汽车日U舌中电机的转矩响应速度要求较高。作为转矩输出系统,IPMSM在基速以下可以实现几毫秒的响应,内置式永磁同步电机(IPMSM)由于具有体积满足混合动力转矩响应需求;在基速以上(弱磁控小、质量轻、效率高和可靠性好等优点,已广泛地应制)时,由于电压接近饱和,电机的转矩响应恶化,快用于混合动力汽车。。IPMSM的永磁磁链虽然提速转矩控制困难,因此必须对其转矩响应特性进行高了运行效率,但产生的反电动势在高速工况下却

7、分析研究。可能超出逆变器的电压限制。为提高运行转速范文献[7]和文献[8]中提出了基于输出电压闭围,IPMSM必须采用弱磁控制策略。环控制的永磁同步电机弱磁控制策略。文献[9]中混合动力汽车的电机除起到能量削峰填谷的功设计了采用模糊PID的电动汽车IPMSM控制系统。能外,还须能快速调速,以弥补发动机响应速度慢的在弱磁区域转矩响应速度方面,文献[10]中采用基湖北省自然科学基金(2010CDA010)和湖北省中青年创新团队项目(T201l14)资助。原稿收到日期为2013年8月23日,修改稿收到日期为2013年11月10日。学兔兔www.xuetu

8、tu.com刘晓红,等:混合动力车用电机快速响应弱磁算法研究·417·于反电势的过调制处理和控制,文献[11]中通过模进行

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