基于SVPWM的電動車能量控制和優(yōu)化管理平臺設計.pdf

1、隨著人們對能源利用的要求越來越高，如何提高電動車能源的利用率，如何實現對直流無刷電機的優(yōu)良控制，降低控制器的溫升，延長控制器的壽命，變得十分重要。本文根據實際項目需要，設計了一種基于SVPWM（Space Vector Pulse Width Modulation）的電動車能量控制和優(yōu)化管理平臺。設計實現了電動車能量的管理和數據采集處理規(guī)范化，為研發(fā)和檢測工作提供了良好的平臺。
　　首先，本論文簡要闡述了電動車控制系統(tǒng)的基本組成結

2、構。詳細分析了電動車控制系統(tǒng)的特點，在此基礎上，確定了基于空間矢量算法的電動車控制系統(tǒng)設計方案。電壓空間矢量PWM（SVPWM）技術是從電動機角度出發(fā)的SPWM。電壓空間矢量是按照電壓所加在繞組的空間位置來定義的，電動機的三相定子繞組可以定義一個三相平面靜止坐標系，此坐標系有3個軸，空間位置上互差120度，分別代表三相。三相定子相電壓 aV、 bV、 cV分別施加在三相繞組上，形成三個電壓空間矢量 aV、 bV、 cV。 aV、 bV、

3、 cV的方向始終在各相的軸線上，大小隨時間按正弦規(guī)律變化。因此， aV、 bV、 cV的合成電壓矢量u是一個以電源角頻率ω速度旋轉的空間矢量[1,2]。
　　其次，本論文提出了一種基于SVPWM提高電壓利用率的電機控制方法，并給出了基于DSP的實現算法，在相同的直流母線電壓下，采用SVPWM方式線性范圍的輸出最大基波相電壓幅值是0.98倍的原始電源的相電壓的幅值，而傳統(tǒng)的SPWM輸出最大基波相電壓是0.85倍的原始電源的相電壓的幅

4、值。采用SVPWM方式有效地擴展了逆變器輸出基波相電壓的線性范圍，是采用SPWM的1．15倍，有效提高了電源電壓利用率。在高性能全數字化的矢量控制系統(tǒng)中，應用DSP處理器快速的運算能力和數據處理能力，空間電壓矢量PWM技術實現更準確、方便，更接近理想正弦磁通控制。實驗結果驗證了該算法相對于傳統(tǒng)SPWM方法的優(yōu)越性[3]。
　　最后，本論文介紹了電動車能量控制管理平臺的硬件與軟件實現。詳細介紹的SVPWM的實現方法，設計了基于LAB

5、VIEW的電動車能量管理平臺的基本結構。給出了能量監(jiān)控平臺的設計界面，和功能描述。LabVIEW（Laboratory Virtual instrument Engineering）是一種圖形化的編程語言，它廣泛地被工業(yè)界、學術界和研究實驗室所接受，視為一個標準的數據采集和儀器控制軟件。利用它可以方便地建立自己的虛擬儀器，其圖形化的界面使得編程及使用過程都生動有趣。圖形化的程序語言，又稱為“G”語言。使用這種語言編程時，基本上不寫程序代

6、碼，取而代之的是流程圖。它盡可能利用了技術人員、科學家、工程師所熟悉的術語、圖標和概念，因此，LabVIEW是一個面向最終用戶的工具。它可以增強你構建自己的科學和工程系統(tǒng)的能力，提供了實現儀器編程和數據采集系統(tǒng)的便捷途徑。使用它進行原理研究、設計、測試并實現儀器系統(tǒng)時，可以大大提高工作效率。利用LabVIEW可充分發(fā)揮計算機的能力，有強大的數據采集和數字信號處理，分析和數據保存功能。
　　本論文設計的基于SVPWM的電動車能量控制