混合电动汽车ISA用PWM整流器的研究

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1、哈尔滨工业大学硕士学位论文混合电动汽车ISA用PWM整流器的研究姓名：靳刚申请学位级别：硕士专业：电力电子与电力传动指导教师：王立欣20050601摘要电动汽车作为绿色环保交通工具，己受到各个汽车发达国家的重视。电动车技术正在迅速发展。本课题主要研究设计混合电动汽车ISA用PWM整流充电系统，使混合电动车运行平稳，并且按给定曲线对蓄电池进行充电，提高蓄电池的使用寿命，节约能源，延长续驶里程，真正体现混合电动汽车的优势。分析了国内外混合电动汽车及其ISA系统的研究现状和PWM整流器工作原理；比较整流器的各种拓扑结构，确定了控制系统的主电路拓扑结构；建立了三相电压型

2、PWM整流器在abc、dq坐标系下的数学模型。研究了PWM整流器的各种控制方法，对空间电压矢量法进行了改进，在不改变系统输出特性的前提下，使开关频率降低了50％。提出了将空间电压矢量控制和定频滞环优化矢量电流控制相结合的复合控制策略，既保证了系统有好的静态特性，又保证了系统的快速跟随性。利用MATLAB／SIMULINK进行系统仿真，证明控制方法的正确性和优越性。同时又确定了三相VSR控制系统的电流内环、电压外环、直流侧电容和交流侧电感的设计方法。借助TI公司的TMS320LF2407A作为控制器，实现了混合电动车ISA用VSR全数字化矢量控制系统，实验结果表明

3、，整流系统输出电压和电流可调、动态响应快、控制精度高，且稳定性好、效率高，满足技术指标的要求。关键词混合电动汽车；集成启动发电系统；PWM整流器；电压空间矢量；滞环电流AbstractAsthemeansofthegreenenvironmentalprotectiontraf!fiC．electricvehicle(EV)hasbeenregardedbyeverydevelopedcountriesinvehicle．TheEVtechnologyisgrowingrapidly．TheprincipaltaskistoresearchanddesignaP

4、WMrectifierandchargesystemusedinIntergratedStarter／Alternator(ISA)systemofhybridelectricvehicle(HEV)，whichcanchargethestoragebatterybythesettingcurvetoimprovetheoperatinglifeofthestoragebattery,economiseenergyandprolongthecontinueddistanceunderthequietrunningofHEV．ThesuperiorityofHEV

5、isreallyshowedtopeople．Firstly,thispaperanalysestheresearchstatusofHEVandISAathomeandabroadandtheoperatingprincipleofPWMrectifier．Secondly,thetopologicalstructureofthemaincircuitofthecontrollingsystemisdevisedaftercompareingthediversifiedtopologicalstructureofrrectifier．Thepaperalsod

6、educesthemathematicmodelofthethree-phasevoltagesourcerectifier(VSR)inabe，dqcoordinate．Subsequently,theadvantagesanddisadvantagesofseveralPWMrectifiercontrolmethodsareanalyzedinthispaper．Onthebasisofthat，ahybridcontrolstrategyisproposed，whichbasedonthenovelvoltagespacevectorcontroland

7、theoptimizedfixedfrequencyhystereticvectorcurrentcontr01．Theproposedschemeguaranteesboththegoodstaticcharacteristicandthefastdynamicrespond．Thevoltagespacevectorcontrolisimprovedwhichmakestheswitchingfrequency50％off．Meanwhile，theoutputcharacterofthesystemismaintained．Theresultsofsyst

8、emsimulation