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优化电机控制方案,48V电驱系统获得新生

作者:音曼顿 浏览: 发表时间:2022-05-24 09:28:48



优化电机控制方案,48V电的电动驱动系统


在最近的研究中,我意识到电动汽车的控制实际上基本上是电机的控制。由于本文涉及的知识范围非常广泛和详细,如果我们完全详细说明了原则和优化电机控制方案的过程,根据作者当前阅读的教科书,其知识点足以产生100多页,超过10万字的专门讨论。为了让我们媒体上的读者能够理解和掌握数千字的优化方法。本文将采用具体的例子来讨论优化电动汽车电机方案的过程。


这里讲的例子是宝骏E100、北汽EC3、比亚迪E2.原型。只需关系以下两款车型的参数,只优化电机控制,优化为48V/144V直流双电压电池系统交流33V/99V双电压电机和一套电机驱动器。其中,电机驱动的电力电子系统是整个优化方案的关键,作者正在深入学习。



也就是说,宝骏E100、北汽EC3、比亚迪E2电机只需优化成29~70KW电机控制系统就够了。这是分别的A00微型车、A0小型车,A以紧凑型纯电动汽车为代表。本文将通过工业三相异步电机的控制进行星三角,V/F DTC三相异步感应电机控制应用于电动汽车电机控制。


由于篇幅有限,本文不解释星三角等原理。让我们从工业电机控制中常见的电机功率开始,常用的380V三相异步电动机是0.18~315KW,小功率是Y接法,中功率是△大功率为380/660V电机。通常300KW以上是以660V电机主要不是300KW上述电机不能使用3800V,但是它的经济性不好。电流限制了电机和控制电路的经济性。通常1平方毫米可以通过6平方毫米A一旦设计了三相异步感应电机,就确定了电机绕组电缆。也就是说,通过电流来确定。从工业电机的角度来看,500A是其较大的经济价值。


回到电动汽车电机,48V电池系统的PWM三相电压是33V。工业电机的经济电流为500A,48V三相感应电机是27KW左右。考虑到车辆的动力特性,达到大值电流的时间很短,通常不超过几分钟,即27KW是可以做成过载工况。通常过载工况是正常工况的2~三倍,即正常工况为9倍。~13.5KW。


如果只看电压等级和电流容量匹配。V系统只能是30KW以内驱动效率较好。


然而,三相异步电机有许多控制方法,电动汽车是一个广泛的调速范围(几乎为0~力矩控制范围为100%(几乎为0)~100%)。目前,电动汽车主要用于恶劣的运行条件VF或DTC控制。如果引入星三角控制,可能会产生意想不到的效果。


星三角控制电压在工业控制中形成1.732倍,这是巧合而不是原则。V系统不升压PWM调频交流为33V,电机按工业电机电压等级设计57台V。但我们将星三角控制电压等级调整到三倍,即9开方。那将是99V。


也就是说,将电机设计成△接法99V,Y接法33V三相异步电步电机在经济条件下可获得20台~72KW功率范围内电机速度调速0~100%(通常电机的最高速度是1.2万RPM),转矩调控0~100%,调频0~400Hz的方案。


如果能够实现这样的优化方案,那么A通过和小型车都可以通过电机获得良好的性能。我们知道一套48V电机系统(峰值30KW内容)成本约为5000元。本文的优化方案成本尚不清楚,但材料没有增加,只是改变了控制模式,并引入了双电压等级。其成本增加也是可控的。


当然,这种控制方案也会出现很多新的问题,最大的问题是电机设计、驱动设计、高压电池组充放电特性要求非常高等。这些问题是可控的和现有的解决方案,例如,电机设计可以通过调整高压和低压电压等级比来解决。让我们在后续的文章中讨论一下。



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