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惠州高空车出租, 清远高空车出租, 从化高空车出租    谐波电流补偿算法对整车NVH的影响?

作者:admin 发布::2022-08-19

        惠州高空车出租, 清远高空车出租, 从化高空车出租     谐波电流补偿算法对整车NVH的影响?    电驱动系统损耗是电动汽车系统损耗的主要组成部分,因此提升电动汽车续驶里程主要依靠电驱动系统的效率提升。随着电力电子学科的发展,以SiCGa N等宽禁带功率半导体器件在各个行业逐步替代Si功率器件,在提升系统效率的同时,可以显著减少系统体积,获得显著经济效益。完成了以下工作:  研究了SiC功率器件的损耗组成、损耗计算的数学模型和影响损耗的因素。对比了SiCSi的性能差异,通过计算SiCSi在给定工况下的损耗,证明了SiC器件性能的优越性。然后研究了驱动电路中驱动电阻的取值对功率器件损耗的影响,通过不同驱动电阻阻值的试验对比,证明了驱动电阻的阻值降低可减小功率器件的开关损耗。 

       搭建150kW电机控制器硬件系统。制定了电机控制器的参数指标,规划了电机控制器系统的总体方案和关键器件选型。针对驱动电路的设计,通过对SiC器件的开关波形的测试确定了驱动电阻的选型;并在驱动电路中增加了主动短路保护功能;在结构设计中使用三明治结构实现共壳体的一体化水道;完成了一台适用于电动汽车行业的150kW电机控制器样机研制为降低因死区时间产生的谐波电流,SiC电机控制器在永磁同步电机矢量控制算法的基础上引入高开关频率的前馈反馈谐波电流补偿算法,抑制转矩波动;然后通过Matlab/Simulink仿真,对比分析了无谐波电流补偿算法、开关频率在8kHz20kHz下应用谐波电流补偿算法的转矩波动幅值的大小,验证了应用SiC功率模块的电机控制器可通过高开关频率的谐波电流算法有效抑制电机转矩波

动,降低整车噪声。  最后对电机控制器进行了试验验证。分别完成了双脉冲测试、台架效率MAP测试和整车NVH测试。双脉冲测试结果表明,驱动电阻取值时,功率器件的开通和关断时间在150ns以内,开关瞬间的电压尖峰在设计范围内,验证了驱动电路设计的合理性。 台架的效率MAP测试结果表明,SiC电机控制器的最大效率达99.4%,相比于Si IGBT的电机控制器,最高效率提升超过1%,尤其在低速低扭区域效率提升明显,效率最高提升5.1%。整车测试结果表明,谐波电流补偿算法在一定转速范围内可以使近场噪声降低18-25dB,对整车NVH有明显的提升效果。

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         随着电动汽车行业发展,电力电子器件应用在汽车行业中得到更广泛的应用,而电机控制系统也在汽车中承担更多功能。受限于本课题研究时间,及测试平台限制,本文所做的研究主要对电机控制器的效率提升和NVH提升进行了研究,对于电机控制器在电动汽车行业内的性能提升,还有诸多方向可以探索。后续研究工作,可以考虑如下方向: 

      1) 利用电驱动系统的拓扑进行Boost升压,使应用SiC功率模块的800V电池系统可以兼容400V充电桩进行充电。在该研究中如何在降低系统成本的同时,提高功率器件的循环寿命,值得深入研究

     2) 重复利用电机控制器工作中产生的损耗,在寒冷天气给电池包加热,取代汽车上的加热器。可以在电机控制器内预置多套电机标定参数,通过计算电池包加热的热量需求,调取对应的标定参数,满足电池的加热需求;

 

      3) 谐波电流补偿可以通过检测电机本身产生的谐波进行补偿。当电机安装在电动汽车的车架上,由于结构共振、齿轮间隙等结构原因带来的高阶噪声,还可通过谐波注入算法产生一定的转矩波动,避免电机转矩波动与机械振动形成共振,从而进一步提升电动汽车的NVH特性。

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