混合励磁电机的电动汽车增程器控制策略
2021-03-02姚栋伟吕成磊沈俊昊
上海交通大学学报 2021年2期
关键词:发动机
侯 珏, 姚栋伟, 吴 锋, 吕成磊, 王 涵, 沈俊昊
(浙江大学 动力机械及车辆工程研究所, 杭州 310027)
以插电串联为特征的增程式电动汽车是目前电池技术突破之前由传统燃油车向纯电动汽车过渡的最理想车型[1].在众多车载增程器构型[2-5]中,内燃发电型增程器因技术相对成熟、结构紧凑和成本较低而被广泛应用.发电机大多采用永磁同步电机[6-8],也有少数采用三相无刷交流同步电机[9]及其他电机[10].电励磁电机因磁动势感应系数较低而效率不高,难以应用于功率需求较大的场合[11];永磁同步电机发电需借助脉冲宽度调制(PWM)全桥/半桥整流等技术,控制难度和成本较高.混合励磁电机最早由McCarty[12]提出,它综合了两者的优点,高效紧凑,特别适合对输出电压/功率的稳定性要求较高的场合;通过引入励磁电流对输出电压进行控制,控制逻辑更简单,控制成本更低,并且利于驱动系统的解耦控制和效率优化[13],在增程式电动汽车领域具有重要的应用前景.
一方面,增程器控制的最终目标是快速响应目标发电功率,并提高燃油经济性、降低排放;另一方面,沿着最优曲线进行功率跟随的增程器有利于小型化[14],因此增程器控制策略需要解决增程器发动机与发电机之间的强耦合问题,降低发动机转速调整频率,将增程器的稳态及瞬态工况点限制在设定的高效低排工作区域内.申永鹏等[6]提出了一种基于发动机制动比油耗(BSFC)曲线的发动机转速切换-整流……
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