逆变器调制方式对电动汽车电驱动系统的影响研究

摘要

随着能源、环保等问题的日益突出,电动汽车逐渐成为业内研究的热点。电机驱动系统是电动汽车的关键部件之一,其性能直接影响到电动汽车的整车性能。电机驱动系统中DC/AC逆变器(以下简称逆变器)所处的电磁环境十分复杂,产生电磁干扰的因素很多,良好的电磁兼容设计是其能顺利装车并可靠运行的关键。逆变器本身作为一个干扰源,会对外产生电磁干扰。由于电动汽车逆变器高度集成的要求,通常将IGBT的驱动电路板直接叠放在IGBT上,这对电磁兼容性就提出了更高的要求。为了很好的抑制逆变器的电磁干扰,许多学者做了很多相关方面的研究。产生电磁干扰必须有三个因素同时存在,即:电磁干扰源(发射体),对干扰敏感的接受装置(接收体),耦合途径。对发射体进行抑制,可以从源头上避免电磁干扰的发生,是抑制电磁干扰的最有效的方法。近年来,随机调制作为从源头上抑制传导电磁干扰的有效方法而得到广泛的研究。　　本文重点分析了随机调制的基本原理及实现方法,包括三种单随机调制:随机零矢量比例调制,随机中心位置调制,随机频率调制;一种随机频率加随机中心位置的双随机调制。对四种调制策略进行了仿真,对仿真结果进行了分析。为了进一步将仿真和实际相结合,将随机零矢量比例调制方法应用于实际的电动汽车电机驱动系统,进行了台架试验,结果显示,逆变器输出侧线电压和相电流的传导电磁干扰得到了较好的抑制,在4倍次载波频率及以上频率处具有良好的扩散频谱的效果。仿真和试验结果都表明,随机调制对于提高电动汽车电机驱动系统的电磁兼容性能具有较好的效果,该调制方法不需要增加硬件成本,便于工程应用,为电动汽车电机驱动系统电磁兼容性能的提升提供了一种可行的方案。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第1章 绪论

1.1 课题的研究背景及意义

1.2 电动汽车电机驱动系统的国内外现状

1.3 PWM技术的发展

1.4 随机调制的国内外研究现状及应用

1.5 本文主要内容

第2章 随机调制的调制算法及功率谱分析

2.1 空间矢量脉宽（SVPWM）调制

2.2 单随机调制

2.3 双随机调制

2.4 功率谱分析

2.5 本章小结

第3章 基于SVPWM的永磁同步电机控制系统仿真

3.1 永磁同步电机

3.2 系统仿真环境简介

3.3 基于SVPWM的永磁同步电机控制系统

3.4 仿真结果

3.5 本章小节

第4章 随机调制的仿真实现及结果分析

4.1 单随机调制

4.2 随机频率加随机中心位置

4.3 仿真结果及对比分析

4.4 本章小结

第5章 电动汽车电机驱动系统及其试验研究

5.1 电动汽车电机驱动系统简介

5.2 试验系统简介

5.3 随机零矢量比例调制的软件实现

5.4 试验结果分析

5.5 本章小结

第6章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

攻读学位期间主要的研究成果及参与的科研项目

致谢