[發明專利]電動車輛驅動系統

在審

• 申請號: 201710241272.4
• 申請日: 2017-04-13
• 公開（公告）號: CN107070338A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 李穎玉
• 主分類號: H02P21/00
• 分類號: H02P21/00;H02P27/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

總的而言本發明涉及車輛，特別涉及一種電動車輛驅動系統。

背景技術

電動車輛，例如電動汽車，越來越受到人們的青睞。目前電動汽車的驅動一般采用蓄電池+永磁電機的模式，控制系統采用開環/閉環控制。對于開環控制而言，車輛(車速)不能精確的跟隨給定，已逐步淘汰。在閉環控制中，當前一般采用速度閉環控制方式，其采用傳統的PID調節器對給定速度與實際速度的偏差進行調節，根據調整結果控制逆變器的輸出。這種控制方式，系統響應速度慢，調整過程中易出現超調，實際速度圍繞設定值長時間振動，這樣就造成在車輛提速過程中駕駛者感覺車速不穩定。除此之外，目前電動車輛一般采用斬波升壓(boost)的方式對蓄電池的輸出電壓進行升壓，這種方式開關管損耗大，功率因數低。

發明內容

針對現有技術的缺陷，本發明提供了一種電動車輛驅動系統。

一種電動車輛驅動系統，包括DC/DC變換單元、逆變器、永磁同步電機、Cark變換模塊、Park變換模塊、轉子位置傳感器、分數階PID調節器、電流調節器、Park逆變換模塊、和脈沖寬度調制模塊；所述轉子位置傳感器的輸入端連接永磁同步電機的轉子參數輸出端，轉子位置傳感器的轉子位置輸出端連接Park變換模塊的轉子位置數據輸入端；轉子位置傳感器的轉子角速度數據輸出端連接第一比較器的反向輸入端，第一比較器的正向輸入端與轉速給定信號相連；第一比較器的輸出端與分數階PID調節器的輸入端連接，分數階PID調節器的輸出端連接第二比較器的正向輸入端，第二比較器的反向輸入端與Park變換模塊的q軸電流輸出端相連；即d軸電流給定值恒為零，d軸電流給定值與第三比較器的正向輸入端相連，第三比較器的反向輸入端與Park變換模塊的d軸電流輸出端相連；第二比較器和第三比較器的輸出端與電流調節器相連，電流調節器的輸出端通過Park逆變換模塊與脈沖寬度調制模塊相連，脈沖寬度調制模塊輸出調制信號至逆變器，逆變器接收DC/DC變換單元的輸出電壓Vo，根據調制信號打開/關閉逆變器中的IGBT，從而輸出可變頻率的電壓信號至永磁電機；通過轉子位置傳感器采集永磁同步電機的轉子位置θ、實際轉速ωm，通過電流傳感器采集逆變器輸出的其中兩相ia、ib，ia、ib經過Clark變換和Park變換，得到永磁同步電機在dq軸坐標系下的等效電流id和iq；第一比較器將轉速給定值與實際轉速ωm進行比較，偏差信號經過分數階PID調節器調節，分數階PID調節器的輸出值作為q軸的電流給定值d軸電流給定值第二比較器對iq與進行比較，第三比較器對id與進行比較，第二比較器和第三比較器的比較結果送入電流調節器，通過電流調節器調節后得到dq軸坐標系下的q軸電壓給定值和d軸電壓給定值Park逆變換模塊對和進行Park逆變換后，依次輸出給脈沖寬度調制模塊和逆變器，從而得到永磁同步電機的三相輸入電壓，驅動永磁同步電機運行；所述DC/DC變換單元采用半有源橋DC-DC變換器，由輸入側和輸出側構成；輸入側用于將輸入的直流電壓變換為高頻交流方波電壓，通過變壓器將電能從原邊傳遞至副邊；輸出側用于實現對變壓器副邊的交流電壓進行整形，實現額定電壓輸出；輸入側由四個可控開關管組成全橋電路，輸出側由兩個可控開關管和兩個二極管以及輸出電容成，

輸入側和輸出側由變壓器連接；所述電流調節器用于計算q軸電壓給定值和d軸電壓給定值第二比較器與第三比較器輸出的偏差信號分別送入d軸PI調節器與q軸PI調節器，d軸PI調節器的輸出電壓為U_d，q軸PI調節器的輸出電壓為U_q，U_d、U_q、V_o送入電壓極限環，得到和通過第四比較器對U_q與進行比較，得到偏差△U_q，△U_q經比例模塊1/Kqp被送入q軸PI調節器中的積分模塊，對△U_q進行PI調節，使得通過第五比較模塊對U_d與進行比較，得到偏差△U_d，△U_d經比例模塊1/Kdp被送入d軸PI調節器中的積分模塊,對△U_d進行PI調節，使得