纯电动汽车多绕组三相异步电机驱动系统研究

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近年来,全球以石油为首的不可再生能源日趋减少,我国以雾霾为首的环境污染日趋严重,纯电动汽车作为新能源汽车的一种,以其电池清洁动力源、零排放等优点受到多个国家重视。纯电动汽车驱动控制系统的研究,对新能源汽车产业发展具有重要的现实意义。本课题结合校企合作项目“纯电动汽车动力系统优化及其控制研究”的需要,对纯电动汽车多绕组三相异步电机驱动系统展开了研究,主要研究内容如下:(1)分析了多绕组异步电机结构和其工作原理,阐述了多绕组电机和单套绕组电机的输出功率关系,同时阐述了多绕组电机在本驱动系统下的多种工作状况。(2)阐述了矢量控制基本原理,分析了多绕组异步电机驱动系统采用矢量控制原理的实用性和可行性;详细论述了多绕组异步电机驱动控制系统工作原理,重点分析了多绕组异步电机在三组电池供电情况下的控制策略,并设计相应的系统硬件和系统软件。(3)针对多绕组异步电机驱动系统进行了MATLAB仿真及实验分析。在实验单组电池驱动传统电机的基础上,实验多组电池在DSP核心控制器下通过多块IGBT驱动板驱动多绕组异步电机,并实现三组电池可任意掉电或者上电,控制器仍能保证电机持续安全工作。本系统采用多组蓄电池联合供电,矢量控制器产生PWM信号直接并联驱动多组逆变模块,控制多绕组异步电机工作。可有效减少每个电池组所串联锂电池的节数,降低锂电池成组效应,延长电池使用寿命;降低了电源电压,提高了电气安全性,减少触电事故的发生;多电池组供电,多驱动单元并行工作,此冗余设计可提高电动汽车动力系统的可靠性,保障行车安全。对于纯电动汽车驱动系统的研究具有一定的参考价值。
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