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随着能源枯竭和环境污染问题的日益突出,人们把目光转向了混合动力车和纯电动车。而电动车驱动系统的设计是电动车的核心技术。随着电机、电机驱动技术及功率器件性能的不断提高,电动车驱动系统的发展十分迅速。从最早开始的电动自行车(350w-1000w)的功率等级驱动系统到电动车(5kw-15kw)的功率等级驱动系统的研发和产业化,使纯电动车的发展有了可靠的技术保证。本文采用意法半导体公司的STM32系列电机控制处理器,以功率场效应管作为功率变换器件,实现中功率等级(5kw)的无刷直流电机驱动系统的设计。
⑴对电动车驱动系统的各个部分的作用和性能指标进行分析,特别对无刷直流电机进行了详细的介绍。使用多路开关电源作为独立驱动电源。明确设计的要求和设计需要达到的一些指标,并且以此为依据进行功率模块的设计。在大功率、大电流的情况下,功率模块的散热设计也是非常重要的部分。
⑵对电动车驱动系统的控制部分硬件系统进行详细的介绍,根据电机控制的需求进行相关电路的设计,对其中的一些难点比如电流反馈信号的处理、保护电路进行详细的分析。
⑶通过对电机运行时对转矩和转速的要求,进行软件部分的设计,其中,把电流控制策略和转速转矩双闭环调速作为重点进行分析。
⑷系统搭建好实验硬件系统之后,进行了相关的实验,验证了电流控制保护效果等算法,系统长时间工作可靠。