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如何提高新能源电动汽车电控系统效率?

日期:2019-01-24    来源:百家号

国际充换电网

2019
01/24
16:46
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关键词: 载频动态调整技术 电控系统 新能源车电控系统

  各大新能源汽车企业为何”乐此不疲“的要提高新能源汽车的电控效率?
 
  众所周知,电控系统是新能源电动汽车的“三大核心”技术之一。据统计,电控系统效率提升1%,可显著提升纯电动汽车的整车经济性,其设计出的车型在市场竞争中更加具有竞争优势!
 
  目前电控系统效率优化技术主要包括:载频动态调整技术、DPWM发电技术、过调制技术、广域高效HSM电机。
 
  1、载频动态调整技术
 
  首先,从电控系统的损耗谈起,目前电控系统的损耗主要来至逆变器控制器部分,而逆变控制器损耗的70%又主要来至开关部分,因此,从开关损耗角度降低,研究了载频动态调整技术。
 
  通过仿真实验发现,调整开关的频率以后,逆变器的效率最大能够提升2%,使用动态载频率技术,尤其是在低转速,对载频要求不那么高的时候,调整载频可以有效降低控制器的损耗,提供控制器的效率。
 
  初步统计每100公里可以提供1.5公里左右,载频不能无限制下调,还需要考虑整车噪音和电机控制的需要。
 
  2、DPWM发波技术
 
  DPWM发波技术可简单理解为不连续发波技术,采用DPWM发波技术比采用COWM技术可以减少1/3的开关闭合次数,其可显著降低开关损耗。当调制比M>0.816,CPWM和DPWM调制下的谐波近似相同。此区域可采用DPWM技术以降低器件损耗。
 
  3、过调制技术
 
  我们知道,逆变器的损耗主要由开关损耗和导动损耗。其中导动损耗与输出电流有很大的关系,在输出功率一定的条件下,输出电流降低对应的输出电压则需要相应的予以提高。
 
  在电路设计过程中,加入过调制,能够有效的提高弱磁区和输出转矩,提高输出电压4%,峰值功率对应提升4%左右,进而改善整车在高速区域的动力性能;加入过调制,输出功率相同的情况下,电流会显著降低,进而能够减小系统的发热量,提高控制器的过载能力,改善整车动力性能。加入过调制,能够有效的提升高基波电压,与未加入过调制相比较,其可提高电机的效率,电机电流能明显减小(0~8%),进而可有效的提高整车的续驶里程。
 
  4、广域高效HSM电机
 
  广域高效HSM电机除了电控效率提升,还包括电机效率提升,相比IPM电机可以兼顾低速区效率和高速区效率,其在中高速恒功率运行区域内,效率优势更加明显。
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