电动车能量回收的pwm实现--王亚东

《电动车能量回收的pwm实现--王亚东》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、电动车能量回收的PWM实现王亚东杨宁郭凤仪（辽宁工程技术大学电气与控制工程学院，辽宁省　葫芦岛市　125105）摘要：电动车的制动能量至今还没有被很好地开发利用，特别是在市区行驶的公共汽车、地铁车辆和轻轨车辆等，它们需要频繁起动和制动，这部分制动能量回收有着很大的潜力。本文以直流电机驱动系统为研究对象，分析永磁无刷直流电机制动能量回收的控制策略。主要对DC/DC斩波器进行选择、设计以及实现PWM控制。这套制动能量回收系统由直流电机及其控制系统、变换器及其控制系统和超级电容三个部分组成。其工作基本原理为在制动工况下，直流电机发电，经过DC/DC斩波器控制以后，对超级电容组

2、充电；在牵引工况下，超级电容组放电，经过DC/DC斩波器控制后驱动直流电机。在DC/DC斩波器开通与关断过程中不需要程序干预自动完成，及时的保护了DC/DC以及超级电容器。关键字：能量回收超级电容DC/DCPWMrealizationofenergyrecoveryforelectricvehicleGUOFeng-yiYangYing(FacultyofElectricalandControlEngineering,LiaoningTechnicalUniversity,Huludao125105,LiaoningProvince,China)Abstract:Ele

3、ctricvehicleespeciallyforbus,metrocarsandlightrailvehiclesneedsstartandbrakefrequently.Butthebrakeenergyhasnotbeenusedverywellsofar.Therefore,thereisagreatappliedpotentialtoenergyrecoveryforelectricvehicle.ThepaperanalyzesthecontrolpolicyofthepermanentbrushlessDCmotor’sbarkingenergyrecov

4、ery,basedondrivingsystemofDCmotor.ItmainlyselectanddesignfortheDC/DCchopper,thenrealizethecontrolofPWM.Thesystemiscomposedofthreeparts,controlsystem,convertor,andsuper-capacitor.Underbrakestates,itsprincipleisthatDCmotorsgenerateelectricity,thensuper-capacitorschargeupafterDC/DCchopperco

5、ntrol；Underhaulingstates,super-capacitorsdischarge,anddriveDCmotorsafterthecontrolofDC/DCchopper.DuringDC/DCchopperopeningandclosing,thereisnouseofproceduresworking,andDC/DCchoppercanprotectDC/DCandsuper-capacitors.Keywords:energyrecovery;super-capacitors;DC/DC前言：超级电容器与化学电池的混合使用多为并联，通过DC

6、/DC斩波器实现二者对电机的共同放电。电动车在制动过程中，其能量的变化剧烈，为了保护储能设备也必须经过DC/DC斩波器，所以斩波器是能量回收的一个关键环节，DC/DC斩波器的设计与实现影响到了能量回收的效率。1.DC/DC斩波器的参数设计DC/DC变换器是直流电源和负载之间的一个周期性通断的开关控制装置，它的作用是改变供给电机或超级电容的电压，实际上是作为一个电压调节系统而工作的。为了满足使用需要，采用的变换器应该是电流可反向的两象限变换器，当电容对外放电时，DC/DC变换器处于升压状态，而再生制动时，电流反馈，DC/DC变换器处于降压状态。系统设计使电容电压始终低于电

7、池电压，DC/DC变换器采用半桥式，由全控型晶体管S1和S2，以及续流二极管D1和D2，电感L组成，如图1所示。图1DC/DC变换器模型本文中双向DC/DC变换器设计要求为：额定输出功率Pe=300W；输入电压Ui=5~10V；输出电压Uo=36~50V。变换器电路参数包括开关元件的开关频率，储能电感值、输出滤波电容值。（1）开关频率fsw的选择提高fsw可以减小变换器的体积和重量，降低变换器的工作噪声，而一般IGBT的开关频率最大值fswmax=20kHz，因此选择fsw=20kHz。（2）电感L的设计当负载为额定值，输入为最小值5V，