电动汽车SR电机调速控制方法技术

一种电动汽车SR电机调速控制方法，该调速控制方法中，SR电机由蓄电池组供电，蓄电池组包括2N个蓄电池，2N个蓄电池通过串并联实现m个级别的电压等级，每个蓄电池的运行工况相同，且不同电压等级之间的切换通过接触器调整来实现；将电机的额定转速设置m-1个调压速度节点，从低到高依次是V1、V2、V3…Vm-1，当转速低于V1时，控制蓄电池组的供电电压为U1，当转速不低于V1且低于V2时，控制蓄电池组的供电电压为U2，依次类推，当转速不低于Vm-1时，控制供电电压为Um。本发明专利技术能够实现在低速段和高速段均获得较高效率。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种电动汽车SR电机调速控制方法，该调速控制方法中，SR电机由蓄电池组供电，蓄电池组包括2N个蓄电池，2N个蓄电池通过串并联实现m个级别的电压等级，每个蓄电池的运行工况相同，且不同电压等级之间的切换通过接触器调整来实现；将电机的额定转速设置m-1个调压速度节点，从低到高依次是V1、V2、V3…Vm-1，当转速低于V1时，控制蓄电池组的供电电压为U1，当转速不低于V1且低于V2时，控制蓄电池组的供电电压为U2，依次类推，当转速不低于Vm-1时，控制供电电压为Um。本专利技术能够实现在低速段和高速段均获得较高效率。【专利说明】电动汽车SR电机调速控制方法
本专利技术涉及一种电动汽车SR电机调速
，尤其是一种电动汽车SR电机调速控制方法。
技术介绍
随着节能减排的深入，电动汽车已被公认为节能环保的未来汽车。而所包含的燃料电池、混合动力或纯电动任一类电动汽车都需用电机作为执行机构来驱动车轮行驶，因此如何充分发挥电机的各项优势，选择较佳的驱动结构对电动汽车推广应用意义重大。综合车辆动力学、电机拖动及其自动控制工程等多项理论分析，采用轮毂电机直接驱动电动汽车可归纳总结出如下诸多优点:简化机械结构和降低车载自重以利汽车结构布局，即可省去所有庞大而笨重的机械传动链，以腾出大量空间供蓄电池布局，又提高了动能传输效率；可降低汽车质心与车身高度；易实现四轮驱动四轮转向来提高车轮对地面附着力、转向性能以及动能回收率；提高了车轮控制快速响应性，以更易实现传统轿车较难实施的各种高性能控制，从而可极大改善汽车行驶安全性、操控性和稳定性。目前国际上也已越来越多地认识到采用轮毂电机直驱的优越性，近年来美、英、法、德等国纷纷将轮毂电机应用于越野车上，并取得相应成果。即通过理论分析和实践证实，均说明轮毂电机是电动汽车的最佳、最终驱动方式，但由此对电机的调速性能等也提出更高的独特要求。针对汽车行驶于多变路况，以及用蓄电池为能源等特点，对直驱轮毂电机又可归纳出如下要求:电机启动力矩大、启动电流小、短时过载能力强、能高效发电回馈制动、调速范围宽、动态响应快、故障容错性和系统可靠性高等要求。为此需对永磁直流无刷、交流变频矢量控制以及开关磁阻电机驱动SRD等各类电机调速系统，通过相应电磁理论以及计算机有限元仿真进行分析比较，可以得出其中SRD是最能较全面地满足上述的独特要求。解决电动汽车普及的最大问题是提高其续行里程，为此全球各国在蓄电池比能量、比功率的瓶颈口上已花费了数十年和大量经费。若使直驱轮毂电机在满足上述独特要求的前提下，即能腾出更多空间供蓄电池布局用，又能减轻车载自重和提高动能传输效率，并根据只有驱动轮才能实现动能回收，即使轮毂电机在降速制动和下坡过程中能直接经发电回馈，来更有效地提高能量回收率。而按环保要求，电动汽车最急需在城市推广，所应设法使汽车在行驶所需的市郊高速段和城区低速段均能高效驱动运行。从而使车载自重与能源消耗得以良性循环，以此来有效提高续行里程。为此本专利技术人之一虽曾在今年2月7日提出了申请号为201310048749，名称为“一种SR电机低高速均能高效运行的方法及其SR电机”专利技术专利。但由于该专利技术在实施中需通过开关触点数较多的专用接触器进行SR电机绕组串、并联换接，特别是在轮毂电机或其轮辋内部难以布局该专用接触器。
技术实现思路
为了克服已有电动汽车SR电机调速技术的无法同时在低速段和高速段获得较高效率的不足，本专利技术提供了一种能够实现在低速段和高速段均获得较高效率的电动汽车SR电机调速控制方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是: 一种电动汽车SR电机调速控制方法，该调速控制方法中，SR电机由蓄电池组供电，所述蓄电池组包括2N个蓄电池，N为正整数，所述2N个蓄电池通过串并联实现m个级别的电压等级，从低到高分别为Ul、U2、…、Um，m为大于等于2的自然数，其中，最低等级的电压Ul为单个畜电池的额定电压U,最闻等级的电压Um为2NU,所述串并联的约束条件为:每个蓄电池的运行工况相同，且不同电压等级之间的切换通过接触器调整来实现；将所述电动汽车SR电机的额定转速设置m-1个调压速度节点，从低到高依次是V1、V2、…、Vm-1 ；所述驱动控制器包括调速控制模块，用于当转速低于Vl时，控制蓄电池组的供电电压为Ul，当转速不低于Vl且低于V2时，控制蓄电池组的供电电压为U2，依次类推，当转速不低于Vm-1时，控制蓄电池组的供电电压为Um。对于上述方案中，当转速低于最低额定转速VO时，VO < VI，由驱动器采用电流斩波(CCC)控制；在不低于VO且低于Vl时，由驱动器实现高效率的角度位置(APC)方式控制，该控制方式为本领域的常规控制方式，该两种情况下，控制蓄电池组的供电电压均为U ；当电机的转速抬升后，均采用角度位置(APC)方式控制，按照本专利技术提供的方案，对蓄电池的供电电压实现分级控制。进一步，所述蓄电池组包括2个蓄电池，蓄电池组的供电电压分别是U和2U;将所述电动汽车SR电机的转速设置I个调压速度节点，当转速低于Vl时，控制蓄电池组的供电电压为U，当转速不低于Vl时，控制蓄电池组的供电电压为2U。或者是，所述蓄电池组包括4个蓄电池，蓄电池组的供电电压分别是U、2U和4U ；将所述电动汽车SR电机的转速设置2个调压速`度节点，当转速不高于Vl时，控制蓄电池组的供电电压为U，当转速不低于Vl且低于V2时，控制蓄电池组的供电电压为2U，当转速不低于V2时，控制蓄电池组的供电电压为4U。或者是，所述蓄电池组包括6个蓄电池，蓄电池组的供电电压分别是U、2U、3U和6U ;将所述电动汽车SR电机的转速设置3个调压速度节点，当转速不高于Vl时，控制蓄电池组的供电电压为U，当转速不低于Vl且低于V2时，控制蓄电池组的供电电压为2U，当转速不低于V2且低于V3时，控制蓄电池组的供电电压为3U，当转速不低于V3时，控制蓄电池组的供电电压为6U。或者是，所述蓄电池组包括8个蓄电池，蓄电池组的供电电压分别是U、2U、4U和8U ;将所述电动汽车SR电机的转速设置3个调压速度节点，当转速不高于Vl时，控制蓄电池组的供电电压为U，当转速不低于Vl且低于V2时，控制蓄电池组的供电电压为2U，当转速不低于V2且低于V3时，控制蓄电池组的供电电压为4U，当转速不低于V3时，控制蓄电池组的供电电压为8U。本专利技术的技术构思为:根据SR电机的绕组匝数与其额定转速和额定电压的公式:匝数与电压成正比；与转速成反比。即匝数固定不变时，所适合额定转速随电源电压下降而降低。且电机功率也随转速下降而降低，如此绕组线径也不必随电压下降而增粗。通常要求SR电机在额定转速以下采用电流斩波(CCC)控制；在额定转速以上采用角度位置(APC)方式控制；且由于SR电机采用APC控制效率较高。为此可采取车用电源蓄电池经串、并联换接来有级调整电压，从而实现高、低多档额定转速，使SR电机在低电压相应的低额定转速时采用APC控制仍能获得较高效率。而且蓄电池经串、并联换接后总容量均不变，输出电流在高压时小、低压时大，也适于SR电机随转速降低力矩变大而要求电流增大。通过专利技术人持续地研究，经数千次对SR轮毂电机设计和计算机有限元分析仿真，找到了更易在电动汽本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动汽车SR电机调速控制方法，该调速控制方法中，SR电机由蓄电池组供电，其特征在于：所述蓄电池组包括2N个蓄电池，N为正整数，所述2N个蓄电池通过串并联实现m个级别的电压等级，从低到高分别为U1、U2、…、Um，m为大于等于2的自然数，其中，最低等级的电压U1为单个蓄电池的额定电压U，最高等级的电压Um为2NU，所述串并联的约束条件为：每个蓄电池的运行工况相同，且不同电压等级之间的切换通过接触器调整来实现；将所述电动汽车SR电机的额定转速设置m?1个调压速度节点，从低到高依次是V1、V2、…、Vm?1；所述驱动控制器包括调速控制模块，用于当转速低于V1时，控制蓄电池组的供电电压为U1，当转速不低于V1且低于V2时，控制蓄电池组的供电电压为U2，依次类推，当转速不低于Vm?1时，控制蓄电池组的供电电压为Um。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王贵明，董炜江，张华，张晓，
申请(专利权)人：浙江众泰新能源汽车科技有限公司，
类型：发明
国别省市：