超级电容电动客双向功率变换器及其控制的研究.pdfVIP

堕尘堡三些查兰；!兰堡圭兰堡丝圣 摘要 近年来，电动车作为绿色交通工具受到了广泛关注，呈现出加速发展的 趋势。影响电动车发展的主要瓶颈是能量存储技术，新型车载储能元件超级 电容器是一种物理电源，具有比功率大、充电速度快、效率高、循环使用寿 命长等突出优点，尤其适合应用于城市公交电动客车。对于有限的车载能源 和公交客车频繁起、制动的特殊工况，制动能量回收是电动车应用超级电容 的突出优势：而供电电压下降幅度大是超级电容电动车的特殊问题。运用现 代功率变换技术解决上述问题，是提高超级电容电动车续驶里程，并保证行 驶速度和动力性能稳定的关键。 为兼顾高效驱动和快速能量回收，针对永磁直流电动机驱动的超级电容 电动客车，在比较了多种双向DC．DC功率变换电路的基础上，设计了降压／ 升压DC—DC变换器主电路：为降低开关损耗，提高大功率变换器的用能效 率，提出了一种缓冲型软开关解决方案，设计了无源无损缓冲电路结构，并 进行了系统地模态分析、仿真分析和实验，实现了主开关器件的零电流开通 和零电压关断，减小了开关损耗，显著提高了双向功率变换器的变换效率、 开关频率和功率密度。 根据超级电容电动客车的运行特性以及乘坐舒适性的要求，基于PWM 控制芯片SG2525，实现了驱动时的速度闭环控制和制动时的转矩闭环控 制；设计了基于乘法器AD532的优化控制电路，引入变换器电容侧电压等 参数参与调解；设计了过压、过流和动力电源掉电保护电路，以及电动／制 动状态切换、油门踏板和制动踏板信号的接口电路；设计了基于集成驱动芯 片M57962L的大功率IGBT驱动电路，并进行了实验验证。 研制完成的双向功率变换器已通过平台测试，变换效率达93％以上， 实现了高效驱动和快速能量回收，并针对加速能力完成了电机过驱动试验。 关键词 超级电容；电动客车；双向功率变换器：无源无损；PWM控制 堕尘堡三些查兰三兰堡圭兰堡篁兰 Abstract and In a Vehicleisconcerned recent vehicle，Electric widely years，asgreen that the ofElectric mainbottleneckaffects developedquickly．The development Vehicleis asanew storagetechnology．Supercapacitor vehicle—carry energy well akindof is known device，is physicalpowersupply，which energystorage forits characteristicsof unit prominent large power，fastcharging，high and is suitablefor electric life，and efficiencylongrecycling especially public with as busin