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电动汽车车载电源LLC谐振变换器滑模控制研究

2020-09-16黄建平

科学与信息化 2020年14期
关键词:电动汽车

黄建平

摘要:随着人们对环境污染问题不断重视,使用不可再生能源已经被当前汽车工业所淘汰,如何降低汽车耗能,提升电机系统驱动系统等重要系统的性能,成为当前汽车领域的研究课题。本文围绕电动汽车车载电源LLC谐振变换器滑模控制的优化进行分析,提出电动汽车驱动系统采用写真变换器滑膜的控制系统改善思路,降低总体系统体积和成本,减少功率开关数量,利用电机驱动序电压的工作原理。使得汽车新型变换器能够提升系统的动态负载性能。

关键词:电动汽车;车载电源;LLC

本文研究电动汽车综合性能,对于车载电源的谐振变换器滑膜控制效果进行论述。采用电源性能测试的方法,得出电动汽车驱动电机模拟负载试验下驱动电机直流调速系统的运行情况。采用联合仿真的方法,运用模糊pld控制和pld直流调速控制的对比方法,认为电动汽车车载电源性能循环状态下对控制系统性的仿制仿真,经过实践验证和实验结果证明,控制精度和动态性能方面,模糊pId控制策略优于pId控制策略。

1LLC谐振变换器系统工作原理分析

LLC谐振变换器系统的设计旨在增强电动汽车车载电源抗负载扰动性,减少系统开关损耗,LLC谐振变换器系统输出的电压受到过冲现象的影响,可以通过改进的模糊控制和滑膜控制,实现系统滑膜面扩展,利用描述函数建立非线性模型,将LLC谐振变换器系统变换器内部结构加以显示,能够看到通过汽车车载电源LLC谐振变换器系统滑膜控制的改善,能够对负载扰动进行响应,通过动态非线性滑膜面设计了整个运动过程中的滑动模态运动,在附绕负载扰动较大的情况下,能够提高电动汽车车载电源控制系统动态品质,解决传统的pID控制器无法进行滑模控制的问题。LLC谐振变换器系统滑膜制方法,能够提高系统运行效率,LLC谐振变换器系统滑模控制系统有利于电动汽车车载电源控制,提升性能,实现动态品质。LLC谐振变换器系统是一个非线性、强耦合、多输入的系统,具有高功率、高效率的特征,同时具有低成本和高可靠性。适用于当前新能源车载电源高性能需求。随着新能源电器的发展,传统的汽车变换器系统受到大幅在扰动以及电外界的电磁干扰,容易出现全负载范围内的功率密度提升,效率降低的问题。因此利用LLC谐振变换器系统适合车载电源应用场合,将电感电流输出电压以及积分设计变换器进行输入电压变化的控制,采用LLC谐振变换器系统滑膜控制,提高系统的运行性能。这一系统采用双环PI控制,具有鲁棒性强、动态响应等优势。

2LLC谐振变换器系统切换控制提升技术应用

LLC谐振变换器系统运行参数的设置严格控制条件,实现动态空间模型的设置,建立一项全球状态空间的滑动运动,稳态运动和pwm控制运动。通过优化LLC谐振变换器系统变换器输出电压动态响应,实现线性的推导,选取滑膜面的LLC谐振变换器系统具有高阶、非线性特性,选滑膜控制之后,其工作原理得到优化。DC/DC变换器恒压模式控制系统下的车载电源,通过扩展函数建立了系统模型,能够应对系统大幅在变化,鲁棒性高,而RLLC谐振变换器系统也将系统的动态性能加以提升。

(1)变换器工作情况描述,对于电动汽车车载电源电压输入输出,选取全桥LLC谐振变换器系统变换器的拓扑结构,满足大电流工作要求,实现低电压、零电流关断等技术。在这一工作模式下,谐振变换器电压负便采用全波整流,电路中存在多个储能元件,LLC谐振变换器系统谐振电容以及变换器磁震、电感工作状态处在软开关状态,模糊PID控制技术提高电源系统工作效率,通过扩展函数建立系统模型,实现系统的整体化膜运动,用于电动汽车车载电压恒压模式充电控制上仿真和实验均表明系统的稳定性增强。设计的滑膜控制器实现动态跟踪,对控制系统来说能够抗击负载扰动过大的问题,解决了传统PED控制器,车载电源控制系统上无法实现动态品质提升的问题。

(2)系统稳定后在保持电压环闭环调制的同时,将模块移相占空比调节为共同占空比D减去一个恒定偏置量,取恒定偏置量为共同占空比的40%,DC-DC变换器模块的移相占空比的减小量,DC/DC变换器模块总的负载电流保持不变,在全负载范围内移相占空比的增加量移相占空比可以表示为:d2=D+Ad2Ad2s第二个模块输出电流的减少量,调节器输出移相进入稳定状态后,其中Ad'为模块间参数不匹配的补偿量两模块输出电流相等,采用LLC/DCX组成交错并联结构可以扩展功率容量,实现模块间均流;进入稳定状态后,两模块输出电流相等,实现模块间均流。LLC谐振变换器系统目前具有高功率、密度高、效率高频化的特点,开关损耗小、效率高,软开关特性体现其本质,相对传统的PWM变换器,能够进行原片开关管的零电流关断和负电整流二极管的磁继承,而RLLC谐振变换器系统在输出上已经适用于高功率、密度大的场合,因此防止输出电流不能平均分配的问题,减小输出电波,提高功率密度,实现两路LLC谐振DCX交错定点,目前是较为可靠的关键技术,适用于半桥和全桥拓扑君主控制策略,协证元件参数变化,对电压增益的影响予以重点考虑。仿真结果验证不均有原因,导致的正确性降低的问题。在交错并联LLC/DCX,为防治输出电流不均,引入了双向开关管,建立了基于双向开关管的PWM控制策略,开关管同时导通电管区具有升压特性,提高了变换器的电压增益,搭建200w的样机交错并联,进行实验中根据理论分析和设计的正确性,针对交错并量并联全桥LLC/DCX不均等问题,引入一项调制策略,进行电压增益和推导一项角的关系分析,讨论一项均流控制策略的应用,可将不均流量有10%以上减少到5%以下,具有较好的均流效果。

(3)電流从励磁电感Lm和变压器初级侧流出,经过谐振电容回到励磁电感、谐振电感、第二开关管的体二极管、第一开关管和变压器的初级侧,变压器的次级侧输入的电流大于零,在这个半周的时间段内,第一全桥开关网络的交流给谐振电容充电,经过第一开关管,在半周的时间段内,至一个较高电压值侧的两端的电压被钳位至。在下半周变为低电平电流变为高电平,电流反向,对第一电源进行充电,第一全桥开关网络I的交流侧的两端的电压处于0以外,经过第四开关管的体二极管、谐振电感和谐振电容,电流从励磁电感和变压器的初级侧流出,然后再回到变压器的初级侧和励磁电感,变压器的初级侧和谐振电容共同将能量传递至第一电源,实现变换器的增益加大效果。

3结束语

LLC谐振变换器提高电源系统公国效率,在全局积分滑模面进行技术控制,建立系统的整体滑模运动,有效解决传统的PI控制负载扰动大的问题,提高电动汽车的控制系统的动态跟踪性能,增强整体系统的稳定性,在当前车载电源恒压模式下实现充电控制,提高电源控制的动态品质。

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