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[新能源汽车用材] 电动汽车动力传动系统优化策略

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发表于 2015-9-2 04:45:31 | 显示全部楼层 |阅读模式

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  电子商务的快速发展造成了人们对快递、物流需求的不断增加。传统动力车辆在频繁的停停走走中消耗了大量燃油,并产生污染。因此市政部门正在着手督促推广电动汽车。尽管政策鼓励和补贴可以抵消一部分成本,但是物流公司在考虑更新电动车辆时还是会为高昂的购置和使用成本发愁。
          在当前的技术条件下,电动汽车动力电池的成本非常高,电动汽车制造商和零部件供应商正在想尽办法缩小动力电池的尺寸,以及根据不同车辆的功用选择尺寸合适的动力电池,从而加快电动汽车替代传统动力汽车的进程。
          法国ACTIA公司评估了永磁电动机控制策略对电动汽车电能消耗的影响(非极端使用条件下)。评估结果显示,在普通城市工况下,使用特定的能量控制策略可使动力电池的电能得到最充分的利用,进而使缩减动力电池尺寸成为可能。同时,这种能量控制策略增加了电动汽车的续航里程,让电动汽车有机会胜任更多种类的运输任务,还能延长动力电池的使用寿命。
          目前,业内主要通过矢量脉宽调制(运用空间矢量调制算法SVM)实现对永磁电动机的控制。这种调制方法实现了控制脉冲的多样性(在每个开关周期内发送2个、4个或6个脉冲),可根据车辆的实际需求选择使用。例如,一台载重量为3.5?t的电动货车在城市路段行驶,则最佳的控制算法为SVM2(每个开关周期发送2个脉冲)和SVM4(每个开关周期发送4个脉冲)。SVM控制算法结合来自传感器的加速踏板位置信号,优化电动汽车在城市道路上的表现(加速性能、车速控制和效率等)。
          SVM控制策略可以适应车辆当前的速度,并结合车速实现控制策略的快速切换。在中低速行驶时,SVM4和SVM2 AC是最高效的控制策略。SVM4可实现高效驱动,减少逆变操作带来的功率损失,并选择最能充分利用动力电池电压范围的电动机绕组。SVM2 AC控制算法将单个开关周期内发送的2个脉冲与振幅控制相结合,较少逆变损失,从而提供比SVM4更加高效的调制。然而,来自电动机的功率损耗会有所上升,电动机的转矩脉动也会引起振动。
          在高速行驶状态下,SVM2 PC(结合相位控制)和不存在周期变换的全波控制则更具优势。全波控制应用于控制无刷直流电动机,具有非常高的电能转换效率,但是这种控制算法带来的电动机转矩脉动也会引起一定的功率损失。SVM2 PC和全波控制可适应动力电池的全部电压范围,在这两种控制方式相互切换即可实现在高速行驶时的最优控制。
          使用合适的策略来控制电动汽车的传动系统可以显著提高效率、延长动力电池寿命。正确的控制策略也有助于优化成本,使商用车用户增加电动汽车在城市的使用量。
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