考虑充电站可调潜力的虚拟惯性功率补偿控制策略

针对微电网因可再生能源接入导致惯量不足问题,提出了一种协同可再生能源发电的充电站惯性功率控制策略。首先,考虑到电动汽车具有良好的柔性调控潜力,在充电站层面将其等效为广义储能为控制器提供功率响应能力。接着,借鉴虚拟同步机的转子运行特性,提出了虚拟惯性功率补偿控制策略,并配合可再生能源发电提供频率支撑。最后,在MATLAB/Simulink中搭建了相应的仿真模型进行验证。仿真结果表明,所提出的虚拟惯性功率补偿控制策略能有效利用充电站调控潜力向系统提供惯性支撑功率,提高系统的频率稳定性。

同步器试验台机械转动惯量电模拟复合控制

针对同步器试验对转速稳定性的要求和机械飞轮模拟转动惯量的缺点,提出一种基于扰动观测技术和连续终端滑模的机械转动惯量电模拟复合控制。首先,将同步摩擦扭矩视为外部干扰,并考虑扭矩跟踪误差以及系统参数变化,建立驱动电机动力学模型;其次,根据实际电磁扭矩和转速应用广义比例积分观测器估计驱动电机受到的集总扰动;再次,基于连续终端滑模设计电机转速控制器,并根据转动惯量电模拟原理将估计扰动融入转速控制器形成复合控制,通过李雅普诺夫稳定性理论分析闭环系统的稳定性;仿真实验验证了所提方法的有效性。

汽车同步器试验系统机械惯量电模拟研究与实现

本文针对采用惯量电模拟技术的汽车同步器试验系统研制,研究了汽车台架试验系统中机械惯量电模拟方法及其技术上的特点,并通过探讨同步器试验系统设计中实施的关键技术与解决办法,对采用复合控制方法构建控制系统进行了分析。在此基础上,阐述了汽车同步器试验系统的构成与控制方案的实现及系统成功投入实际运行后的试验结果。

电动汽车用永磁同步电机特性试验设计与研究

基于AVL电机测试台架,设计并搭建了电动汽车驱动电机测试平台,借助PUMA OPEN系统,通过设计自动控制序列程序对电动汽车用永磁同步电机的稳态和动态特性等进行了自动化测试。结果表明,被测样机的功率输出稳定、效率高,转速、转矩动态响应速度快,其稳态和动态特性能够满足电动汽车用驱动电机的特殊性能要求;测试数据为电机逆变器和控制器的设计和开发提供了参考依据。整个试验采用PUMA OPEN自动化测试系统,实现了驱动电机的快速精确测试,具有简化操作流程、缩短测试周期和提高测试精度等诸多优势。

基于LabVIEW的电动汽车驱动系统测试平台设计

针对目前电动汽车驱动系统性能测试中存在的操作复杂及准确度和效率低等问题,设计了一种基于Lab VIEW的电机测试平台。介绍了测试平台的原理图方案,设计了程序控制流程,完成上位机软件的编程并实现与电机控制器之间的通信、数据采集和调试;最后利用上述搭建完毕的测试台对某一电机系统进行了试验测试。

电动车动力系统测试平台的设计与实现

采用模块化设计方法研制了一套大功率、宽转速的电动车动力系统测试平台,可针对不同类型的电动汽车驱动电机、控制器和动力总成等进行单部件及系统测试,可适应不同通信协议的电机CAN通信配置,且可进行自定义路况试验(包含电惯量模拟)。主要从测试平台总体设计原理,测试平台测控系统设计和试验结果分析3个方面进行分析。结果表明,该测试平台能够满足不同类型的宽转速范围的电机及控制器的测试需求。

基于鱼叉式换档同步器的纯电动汽车动态分析

为了提高纯电动汽车的换档质量和整体能量效率,提出一种鱼叉式换档同步器代替传统锥形同步器的电动汽车动力总成系统。结合鱼叉式同步器的动力学模型,研究传动系统在换档过程中的瞬态响应,建立动力总成系统的原始动力学模型。同时,提出一种基于特殊阶跃函数的换档控制方法,对鱼叉式换档同步器的各档扭矩弹簧刚度进行优化。实验结果表明,新型鱼叉式同步器的动力学模型和控制策略具有较好的算法精度,优化后的扭矩弹簧使啮合过程中的冲击力明显减小。因此,所设计的鱼叉式换档同步器与传统同步器相比具有明显的优越性。

全电战斗车辆用电机驱动系统效率测试分析

永磁同步电机驱动系统是全电战斗车辆(AECV)中最有发展前景的驱动系统之一。介绍了永磁同步电机效率测试的硬件系统和测试方法,并对系统效率进行了试验数据分析。结果表明:本系统能满足全电装甲车辆对电机大转矩、宽调速、高效率的要求。

基于虚拟惯性自适应算法的电动汽车控制策略

针对电动汽车双向DC/DC变换器,提出了一种虚拟惯性自适应控制策略。首先对电动汽车接入的交直流混合微电网的换流器采用虚拟同步发电机技术进行控制,以此提高微电网的频率稳定性。然后,对电动汽车双向DC/DC变换器采取虚拟惯性自适应控制,使其能够为直流网络的电压提供惯性支持,又可以在负荷出现波动时抑制直流电压变化过快,负荷波动消失时使电压迅速恢复至额定值。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建含电动汽车的交直流混合微电网模型并进行测试。测试结果验证了所提控制算法的正确性与有效性。

电动车永磁同步电机转矩波动分析及测试

研究了电动车传动系统谐振的特点,推导了电动车传动系统谐振方程,论证了永磁同步电机转矩波动引起整车低速抖动的机理。建立了气隙谐波磁场产生转矩波动的数学模型,揭示了永磁同步电机转矩波动的频率与幅值特性。根据电动汽车低速谐振特性与同步电机转矩波动幅频的对应特点,并且针对国内外少有文献对车用电机转矩波动测试方法进行分析的现状,搭建了转矩波动动态测试台架,通过试验验证了转矩波动频次分析的正确性,同时为了弥补波动动态测试会产生幅值及相位失真的不足,提出一种新型静态堵转测试方法,为电动汽车用永磁同步电机提供了准确的转矩波动测试评价手段。

电动汽车用双层永磁体IPMSM优化分析

提出一种电动汽车用双层永磁体内置式永磁同步电机(interior permanent magnet synchronous machine,IPMSM),分析其基本电磁关系,进行优化分析。采用有限元分析软件建立电机结构模型,分析单边气隙长度不同时气隙磁密及谐波畸变率变化规律;研究了不同定子槽口宽度下电机齿槽转矩的变化趋势;通过改变第二层永磁体两侧隔磁桥间距Rib及第一层永磁体中间隔磁桥与转轴距离O2,获得电机输出转矩与转矩纹波的变化规律;分析双层永磁体尺寸变化时的电机效率,得到最优永磁体尺寸参数。样机试验表明:实测值与仿真值基本吻合,验证了样机设计的合理性。

基于能量等效和加速度等效的电动汽车电惯量的模拟

为在电动汽车前期设计开发阶段,就能够测试和评估车辆的能耗,提出基于能量等效和加速度等效的两种电动汽车电惯量模拟方法。运用加速度等效的电惯量模拟原理,采用时间修正和转矩修正两种方式,对电惯量模拟台架进行转速补偿,以弥补台架模拟与车辆消耗的能量差。通过理论论证及仿真,并进行混合惯量台架试验,对比这两种方法的加速度和能量模拟效果。加速度等效电惯量模拟方法适用于电动汽车传动系统动力性测试,而本文提出的能量等效电惯量模拟方法更适用于以能量转换为重点的测试。因而,可综合采用两种方法模拟电动汽车在加速工况下的动力性和能耗特性。

基于虚拟电阻的电动汽车负荷虚拟同步机调频性能优化策略

负荷虚拟同步机(LVSM)技术可使电动汽车(EV)充电桩等负荷主动参与电网调频,但在EV两级式充电结构中,基于比例积分(PI)控制的后级DC/DC变换器的特性会削弱LVSM的调频性能。为此,提出一种虚拟电阻(VR)控制策略,通过重塑后级DC/DC变换器的输入阻抗为阻性,优化了LVSM的调频性能,充分发挥了LVSM的网荷互动能力。从理论上对比了采用传统PI控制和所提出的VR控制时,负荷扰动后电网频率偏差、各台LVSM直流母线电压和充电电流变化量的响应过程,结果表明VR控制通过充电电流调节过程使电网频率稳定性有所提升,且未对LVSM直流母线电压的稳定性造成不良影响。最后,通过仿真和实验验证了理论分析的正确性和所提控制方法的有效性。

基于台架试验的电动汽车用永磁同步电动机设计分析

为提高电动汽车驱动性能,设计了电动汽车用永磁同步电机(PMSM)。以电动汽车驱动系统要求为目标,计算了PMSM所需功率;进行了PMSM电枢直径、计算长度的确定和转子结构参数的选择;并进行了PMSM场路结合设计计算。利用以上参数设计了电动汽车用PMSM样机。进行了驱动电机系统台架试验。试验结果表明:PMSM样机低速转矩大,恒功率区宽,温升低,符合设计要求,性能满足整车的需要。