电动车用异步电动机最大效率控制的仿真研究

从电动车电驱动系统的基本特性出发，以电动车工况为中心，建立了最大效率控制下异步电动机的仿真模型。通过实例在线性条件与考虑饱和的非线性条件下进行了最大效率控制的仿真计算，而且将最大速率控制与传统U／f恒定控制进行了比较分析。详细分析了最大效率控制效果，验证了电动车异步电动机实现最大效率控制的可行性。     

电动车工况下最大效率控制的感应电动机损耗研究

从电动车驱动系统的基本特性出发,建立了电动车工况下最大效率控制的感应电机驱动系统仿真模型。通过实例在考虑饱和非线性的条件下进行最大效率控制的仿真计算。针对感应电动机损耗将最大效率控制与传统U／f恒定控制进行了比较分析,对最大效率控制产生的损耗变化及分布规律进行了研究,对铁心损耗的影响进行了分析。     

电动车感应电机驱动系统效率和转矩控制仿真

针对电动车用感应电动机驱动系统最大效率和最佳转矩综合控制进行了研究分析，建立了计及铁心损耗的综合控制系统的动态仿真模型，并在仿真模型基础上进行了动态仿真计算和研究，电动车用感应电动机驱动系统综合控制是在最大效率控制的转子磁通变化规律基础上，以矢量控制作内环，以最大效率控制作外环，仿真结果表明，在保证最大效率控制同时可以实施对转矩有效的控制。     

感应电机最大效率控制规律研究

从静止坐标系下感应电机等效电路出发,在研究磁链定向下感应电机损耗模型的基础上,对电机最大效率控制进行了仿真研究,详细研究了最大效率控制策略下的电机各个参量和各种损耗的变化及关系,并且与不考虑效率情况下的控制方式进行了比较。对仿真结果进行了分析,结果表明文中控制策略能够使感应电机运行效率明显提高。     

基于轮毂电机的电动汽车再生制动研究

基于轮毂电机驱动的电动汽车的结构特点以及轮毂电机低转速、高转矩的特点,提出了轮毂电机再生制动方法。为了恢复最大制动能量,在中等强度制动条件下通过轮内电机输出车辆减速的所有制动转矩。由AMESim软件建立液压制动系统和轮毂电机驱动系统的车辆动力学模型。通过NEDC循环和FTP75循环对车辆驾驶条件进行了仿真。仿真结果表明:采用轮内电机制动方式,制动能量回收率显著提高,电动车的能源效率提高30%以上。     

电动车用模块化轴向磁通永磁同步电机宽转速范围效率优化控制方法EI北大核心CSCD

电动车经常运行在频繁启停、加减速和变负载工况下,宽调速工况下的高效运行是关键问题。该文研究电动车用模块化轴向磁通永磁同步电机的宽转速范围效率优化方法。首先,针对电机模块内定子单元的效率优化问题,提出采用等效损耗电阻在线补偿的损耗最小控制方法,基于损耗模型得到效率最优的控制电流指令值;然后,针对多模块系统的效率优化问题,提出转矩分级优化分配策略,根据模块的效率分布和遗传算法设计电机各模块、模块内各单元的转矩分配方法;最后,通过仿真和实验验证了所提控制方法可以有效降低驱动系统损耗,增加系统高效率区间,提升电动车续航里程。     

电动车最大效率控制下转子磁通变化的研究

在电动车用感应电动机驱动系统最大效率控制技术基础上,着重分析了转子磁通的变化规律,并与Ｕ／ｆ恒定控制,矢量控制作了比较和分析。     

电动车防抱死再生制动系统的实验研究

为实现电动车制动过程中能量的回馈,提高能量使用效率,同时改善制动情况下的ABS防抱死制动系统安全性能,研究了一种基于再生制动调制方式下的防抱死控制系统.制动过程,将模糊PI控制方法应用于单闭环速度调制,实现不同反馈条件下的PI参数自整定;设计模糊控制器实现对半桥与全桥两种PWM调制方式的分配,以达到制动力矩的非恒定控制,实现了有效的防抱死功能.实验结果证明,制动过程中回路能够对蓄电池反充电;制动力矩相对平稳且非恒定,电动车在不同条件路面行驶时,防抱死性能良好.     

卷首语

汽车工艺、电工技术、电子技术、信息技术和电化学技术等关键技术的发展,为电动车取代传统的燃油汽车奠定了基础。电力电子技术作为电动车的核心技术之一,在电动机驱动系统的控制、辅助电源、转向控制、充电系统等领域都发挥着及其重要的作用。电动车面对的电能储存及其使用问题,都与电力电子技术密不可分。如何进一步提高驱动控制系统的性能、降低成本,提高变换效率和控制功能是电力电子技术急需解决的问题。《电动车驱动及能源系统中关键技术综述》一文详细介绍了电动车的驱动系统、电池及其能量管理系统,对目前电动车研究中常用几种电池的特性进行了比较,分析了电动车的能源构成系统,最后通过仿真对得出的结论进行了验证。通过该文读者能够对电动车驱动及能源系统中的关键技术有一个清晰的认识。     

航空电机最大转矩电流比控制方法研究

针对航空电机在高空条件下的高效率控制问题,本文采用最大转矩电流比控制方法实现电机控制。基于转矩电流关系和交直轴电流关系分别实现了航空电机的最大转矩电流比控制,仿真分析了两种控制方法下电机的动态特性,并研究了产生不同特性的原因。结果表明,利用交直轴电流关系实现最大转矩电流比的控制方法,在输出相同电磁转矩条件下,电机定子电流更小,运行效率更高。     

电动汽车电机驱动系统最大效率控制综述

电动汽车以其高效率、低排放等优点受到越来越多的重视。由于二次电池储存能量的有限性，因此电机驱动系统的效率是增加续驶里程，降低成本的关键之一。对电动汽车电机驱动系统最大效率控制进行了综述。从电机驱动系统着手，首先分析了最大效率控制的工作原理。对其实现方法和特点进行了重点阐述．并指出了最大的效率控制实现的条件。     

Development of a new sensorless vector‐controlled and transmissionless electric vehicle using a permanent‐magnet synchronous motor

One of the most important technologies for electric vehicles (EVs) will be drive control technology for the main motor. It is desired that the drive control technology have the following characteristics. (1) It does not require a position/speed sensor for controlling motor drive, which has been mounted on the rotor shaft. (2) It has vector controls that can produce torque quickly, efficiently, and/or precisely. (3) It has wide driving‐range and allows developing EVs with no variable transmission. This paper proposes new drive control technologies for such EVs using a permanent‐magnet synchronous motor as a main motor, and verifies its usefulness through development of an actual EV that can drive on public roads. © 2008 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 165(3): 83–94, 2008; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.20459     

定子双馈电双凸极电机的高速弱磁控制

研究分析了电动车用定子双馈电双凸极(SDFDS)电机在高速运行时的弱磁控制原理,充分利用了SDFDS电机具有励磁磁场可独立调节的优点,提出了相应的弱磁调速策略,使得SDFDS电机调速系统在高速运行时获得了较高的控制性能.并基于Matlab/SIMULINK和实验平台进行了仿真和实验,实现了SDFDS电机高速弱磁控制,电机转速控制性能良好,证明了所设计SDFDS电机高速弱磁控制策略的有效性.     

EDM电流对电动汽车电机轴承寿命的影响

为研究不同转速下放电加工电流对电动汽车驱动电机寿命的影响,基于电动汽车驱动系统的轴电压模型,以弹性流体润滑理论分析了载荷和车速对轴承各钢球的油膜厚度和赫兹接触面积的影响,以6006球轴承为例,计算了不同载荷和车速下轴承的等效电容值,建立了轴承放电加工电流的仿真分析模型,利用电流和赫兹接触面积的比值给出了轴电流的表面电流密度,进而对轴承电气寿命进行解析计算,最后,给出了电气和机械老化应力同时作用时轴承寿命的简单分析方法。     

一种电动汽车充电系统单相整流有源滤波方法

提出了一种应用于电动汽车一体化充电系统中的单相PWM整流有源滤波的控制方法,以抑制充电中单相整流电路的直流电压二次纹波。在单相电网电压充电时,这种控制方法能通过控制电机驱动器电路,复用其中的两相同时进行单相整流和有源滤波,在实现整流器单位功率因数运行、稳定输出直流电压的同时,减小直流侧电压的二次纹波,减小网侧输入电流的总谐波畸变率。对单相整流直流侧电压二次纹波的产生机理、有源滤波电路的拓扑结构、单相整流和有源滤波的控制原理和方法进行了详细地分析。最后搭建输入电压峰值110 V,输出直流电压220 V,负载等效电阻100Ω的仿真模型,通过仿真和实验结果验证了所提控制方法的可行性。     

Manufacturing and Control of a Variable Magnetic Flux Motor Prototype with a Mechanical Adjustment Method

A new structure and control method for a variable magnetic flux motor (VMFM) is proposed to achieve a high‐efficiency electric vehicle (EV) motor drive under a wide range of conditions. A VFMF prototype that was designed by considering the loss was manufactured and evaluated in an experiment. The prototype demonstrated low iron loss and sufficient max torque. Thus, the prototype can provide a high‐efficiency drive with low output, which is frequently the case for EVs. Map control enables a wide phase angle for the vector‐control drive of the VMFM under a changing magnetic flux. Thus, the VMFM provides a high‐efficiency drive under a wide range of conditions.     

Control strategy for motor drive system of electric vehicle

An induction motor drive system is widely used in electric vehicles (EVs). However, most control strategies of these EVs focus only on control of the induction motor without considering the switching of different driving conditions and the changing of motor parameters. The upper limits of the torque generated by the motor are different under different motor parameters and driving conditions, which may lead to the fluctuation of the driving torque and affect the comfort and safety of the driver. This paper proposes a vector‐control‐based flexible control strategy to deal with this problem. First, the threshold values of the automatic speed regulator (ASR) and the automatic voltage regulator (AVR) could change with respect to the state variables of the motor including the change in driving conditions and some motor parameters; second, a backward proportional integral controller, which has a dynamically adjustable threshold, is added to the output of the ASR and AVR to achieve the flexibility of driving torque. Finally, a calculator that has threshold value is added to the input of the ASR and AVR controller. The results of simulation show that the designed flexible control strategy can achieve the stability of motor current, torque, and speed during the switching of different driving conditions. © 2016 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

直线异步电动机的损耗模型与效率优化控制

直线异步电动机具有良好的直接驱动特性,但与旋转电动机相比,其效率较低.本文建立了包含铁损电阻的电动机同步坐标模型,铁损电阻并联在初级励磁回路旁,而不是并联在互感支路旁,因此包含了初级漏感对电动机铁心损耗的影响,推导损耗方程并提出了基于模型法的效率优化控制算法.通过仿真和实验验证,结果表明本文提出的效率优化控制方法能够提高直线异步电动机轻载时的运行效率,而且优化算法对电动机动态特性没有产生明显的影响.     

A novel polyphase multipole square-wave permanent magnet motordrive for electric vehicles

A novel high-power-density permanent magnet (PM) motor drive for electric vehicles (EVs) is proposed. The motor is a polyphase multipole square-wave PM motor, which can be classified as a kind of PM brushless DC motor. The distinct features of the proposed motor as compared to those of the conventional PM brushless DC motor are as follows. First, the multipole magnetic circuit arrangement enables the minimization of the magnetic yoke, resulting in the reduction of motor volume and weight. Second, the coil span is purposely designed to be equal to one slot pitch, thus saving the amount of copper used. Third, by using a fractional number of slots per pole per phase, the arrangement of the numbers of poles and slots is so unique that the magnetic force between the stator and the rotor at any rotating position is uniform, hence eliminating the cogging torque that usually occurs in PM motors. Finally, the motor can be controlled to operate at a constant torque region and a constant power region with field weakening, thus both high starting torque and high cruising speed can be achieved. Therefore, as the proposed motor drive possesses the distinct advantages of high power density, high efficiency, and superior dynamic performance, it is very suitable for EV applications. A prototype of a five-phase 22-pole 5 kW motor drive has been designed for an experimental EV