复合能源电动汽车双向DC变换器控制研究

余开江,康龙云

(1.华南理工大学 机械与汽车工程学院,广东广州510640;2.华南理工大学 电力学院,广东广州510640)

1 引言

由于资源和环境问题,世界各国对电动汽车的研究日益重视,而蓄电池-超级电容复合能源电动汽车是解决目前电动汽车瓶颈问题的有效途径。复合能源电动汽车能够结合蓄电池的高能量密度特性和超级电容的高功率密度特性,以适应电动汽车工况复杂的特点。双向DC变换器作为复合能源电动汽车多能源为接口电路的核心部件,能够对电源的输出阻抗进行调节。为适应电动汽车模型和工况的复杂性,根据电动汽车的最佳动力特性和节能特性对双向DC变换器的变比进行匹配,便能得到变换器的最优调节特性。通过调节总体能量流动,优化匹配整车动力参数,提高能量利用效率和电动汽车续驶里程,以使电动汽车工作在最佳工作范围。

由于双向DC变换器可以调节电源的输出阻抗,实现在一定功率性要求下的效率性的极限值。确定了变换器在一定工况的最优变比后,通过改变变换器PWM占空比来调节变换器工作电压以实现最优控制。

鉴于以上因素,本文主要对双向DC变换器最优控制进行试验研究,这有助于推进其在电动汽车的应用。双向DC变换器主电路拓扑结构采用升压斩波器和降压斩波器的反并联,这样电机便能工作在4象限运行状态下的正转驱动和正转发电模式。本文讨论双向DC变换器的工作模式并提供驱动和再生制动最优控制实验结果。……