电动汽车驱动器冷却系统的研究

随着节能经济在全世界的不断普及,越来越多的国家开始关注电动汽车的研究和推广。电动汽车与传统汽车不同,它主要由三大部分组成,分别是电机驱动系统、控制系统以及能源子系统。在这三个系统中,最重要的就是电机驱动系统。电机驱动系统管理中最大的难点就是对它发热的管理,因此,开发和研制电动汽车驱动器的冷却系统成为研究热点。该文首先分析了电动汽车驱动器发热对其性能的影响,然后介绍了目前常用的几种冷却系统,最后提出了并提出了冷却系统的性能评价方式及标准。     

不同冷源轮毂电机多模式切换温度场研究

针对轮毂电机电动汽车长时间运行时出现的散热困难问题,设计一种与之匹配的冷却机构和冷却方式.在此基础上,建立轮毂电机热磁耦合温度场仿真模型.对电动汽车的2种运行工况,开展基于不同冷源多模式方式下的轮毂电机热磁耦合温升研究及分析,并对仿真结果进行试验验证.结果表明:电动汽车在长时间运行过程中电机高温问题得到明显改善;2种运行工况对电机温升有不同的影响.仿真结果与试验结果吻合度较高,工况1中绕组最大误差为5.1％,转子最大误差为4.9％,工况2中绕组最大误差为4.8％,转子最大误差为4.5％,为轮毂电机电动汽车长时间运行过程中高温问题的研究提供一定参考.     

基于热阻网络法的电机瞬态温度场分析

针对用于电动汽车的驱动电机,要获得较高的功率密度并提升可靠性,必须进行温升分析与控制.通过有限元仿真可以进行精确计算,但存在计算效率低、实时控制较难实现等缺点.为快速分析电机温度场分布情况,在满足精度要求的前提下,本文基于热阻网络法,根据电机结构选取了关键部件作为温度节点,建立了8节点热阻网络,分析计算了热容、热阻、热源和边界条件,建立了矩阵数学模型,最终通过编程获得了额定工况下电机温度场的瞬态变化特性.结合有限元仿真,验证了该结果具备较高的可靠性,并从热阻网络的角度对限制电机温升的方法提出了建议.     

电动汽车用电机控制器优化设计

与燃油汽车相比,电动汽车具有低噪声、零排放、综合利用能源等突出的优点,成为当今汽车工业解决能源、环保等问题的重要途径.而电机控制系统是电动汽车的关键技术之一,电机驱动器作为其核心技术部件,与通用逆变器相比,要求功率密度高、体积小、结构紧凑等.本设计从功率电路的结构设计、叠层母排技术及散热系统三个方面,提出了符合电磁兼容性要求和适合测量空间优化布置的电机驱动器结构设计方案.实践证明,该方案具有很强的适用性和新颖性,能很好的应用与混合动力汽车及纯电动汽车.     

用于电动汽车电机驱动器的驱动电源分析

从输出电源品质、开关电源变压器的分布电容、电源的抗高频干扰措施以及温度影响等方面详细分析了用于电动汽车电机驱动器的大功率高频智能功率模块(IPM)对驱动电源的特殊要求,提出一种实用的电动汽车电机驱动器的大功率IPM的专用驱动电源,该电源为以UC2843作为控制芯片的单端反激式驱动电源,具有瞬态响应快、稳定性好、输出电压精度高等优点.实验结果证明,该电源能够很好地满足电动汽车电机驱动器的大功率IPM对驱动电源的要求.     

小型水冷电机冷却系统设计与计算研究

基于小型水冷电机的基本原理,进行冷却系统的设计和计算,在设计中采用水循环外冷却方式取代普通电动机的散热风扇,对电机机进行冷却;利用流体力学和传热学理论及方法,对该冷却系统进行管路设计计算与校核。     

电动汽车电机驱动系统的共模电磁干扰

针对电动汽车中存在的电磁兼容问题,深入探讨了干扰车载网络与电器的主要因素——共模传导干扰的产生机理.对电机驱动系统中两个产生电磁干扰的重要环节:发电过程中的整流电路和PWM逆变器建立了共模干扰模型. 对它们产生的共模干扰电流进行了理论计算,并通过对比计算结果和实验结果,验证了模型建立的正确性. 通过对CAN网络的电磁敏感性进行理论和实验分析,证明了电动汽车电机驱动系统产生的电磁干扰已经大大超出CAN网络的电磁兼容能力,并给出了将抗电磁干扰能力更强的下一代车载总线标准FlexRay作为新能源汽车的车载总线的解决方案.      

基于车辆动态负载的开关磁阻电机驱动特性分析

为了研究车辆动态负载高度时变性和随机性对电动汽车用开关磁阻电机驱动系统影响特性并实现电机驱动系统性能评价分析,基于车辆行驶工况动态负载特性,在开关磁阻电机非线性数学模型及车辆动力学模型基础上,分别建立了电动汽车用开关磁阻电机驱动系统及电动汽车动态载荷仿真模型.并根据电动汽车行驶过程中2个典型工况对建立模型进行了实时仿真,得到了开关磁阻电机主要性能参数随车辆动态载荷变化的响应曲线.分析并评价了开关磁阻电机驱动系统在各工况下的动态驱动特性,仿真结果对电动汽车车型设计及改进具有很好的参考价值.     

数据中心喷雾冷却系统研究进展和要素分析

随着互联网和通信技术的快速发展,数据机房的建设与维护需求越来越多.与此同时也带来了数据机房的高散热问题.为将喷雾冷却技术应用于数据机房中解决数据机房的散热问题,本研究通过归纳喷雾冷却系统应用于数据机房中需解决的换热、冷源选择、流体传输配置的优化和系统的控制与反馈等问题研究数据机房喷雾冷却系统关键要素.对比了不同冷源应用于数据机房的优缺点,以及喷雾冷却系统的整体优化;并在此基础上讨论了系统管路的构成和优化整体介质回收系统的途径;提出了系统联动反馈调节装置.结果 表明:冷源的选择不仅要满足喷雾冷却的需求,同时需与喷雾冷却系统相匹配;系统管路的设计要建立在降低流阻上,设计最优管路;可通过结合主动调节系统和被动调节系统来保证喷雾冷却系统在数据机房的正常运行.研究结果可为将来应用喷雾冷却系统为数据机房散热提供一定的参考.     

5kW自由活塞斯特林发电机动磁直线电机冷却

为解决大功率直线电机的温升问题,设计了匹配自由活塞斯特林发电机用的动磁直线电机,并建立电机的三维温度场分析模型.该模型考虑实际电机中铜耗、铁耗、涡流损耗等因素,对线圈绕组进行了等效分析,模拟计算结果和实验结果符合较好,表明了模型的准确性.结合一台输出功率为5kW的斯特林发电机结构特性,设计了一种既满足冷端换热器换热需要又实现直线电机冷却的双用式冷却结构.利用该模型计算得到了电机各个部件的温度分布情况,并与实验结果进行对比验证,具有较好的一致性.与常规冷却结构进行比较分析,结果表明该双用式冷却结构对于线圈、磁铁等结构冷却性能更优.     

采用80C196KC的开关磁阻电动机模糊-PID控制器

针对开关磁阻电动机调速系统的非线性特性，设计了模糊－PID控制器，首先建立了小信号模型下采用的PID控制器；当系统大范围调速时，采用动态特性优异的模糊控制器实现调速，采用80C196KC设计了控制器硬件和软件程序，实验表明，系统调速性能良好。     

有刷直流电机约束预测控制器设计及实现

为防止因过载而导致电机的损害问题, 考虑有刷直流电机的电压和电流物理约束, 采用线性约束预测控 制设计了直流电机转速跟踪控制器。 建立有刷直流电机的数学模型, 二次规划(QP: Quadratic Programming)问 题采用路径跟踪内点算法进行求解, 并搭建了基于 dSPACE 控制系统的硬件在环实验平台。 同时对设计的转速 跟踪控制器的有效性进行了实物验证。 实验结果表明, 该 MPC(Model Predictive Control)控制器能很好地满足 有刷直流电机的转速跟踪控制要求。     

基于参数辨识的永磁同步电机控制系统的设计

在电机参数未知的永磁同步电机控制系统设计中,为提高控制性能,需要对电机参数进行辨识. 利用Popov稳定性定理对辨识系统的自适应率进行了设计;针对逆变器的死区效应,选用旋转坐标法对辨识器的输入电压进行补偿,通过辨识得到的电机电阻和dq轴电感参数. 在此基础上,建立电机的数学模型并运用工程设计方法对电机控制器的参数进行设计. 实验结果表明采用补偿后的电压进行参数辨识得到的电机参数要更加准确,并且基于电机数学模型进行控制器参数的设计能够减少控制器参数调试的工作量和时间,最终得到的电机控制系统具有较优的动态性能.      

电动式主动稳定杆能耗最优控制方法

为解决永磁直流无刷电机转矩脉动大造成的作动器能耗高的问题,研究一种新型三闭环控制算法,外环采用电机转角PI控制,中间环采用转速PI控制,内环采用定子电流最优控制.基于Simulink建立14自由度整车模型和电机式主动稳定杆及其控制系统的仿真模型,仿真结果表明,控制算法能有效改善车辆的侧倾稳定性及乘坐舒适性,同时电机输出特性得到改善,系统能耗降低.      

变压器的冷却控制在电力生产中的应用

基于某大型水电站主变压器正常运行时其冷却控制系统误发“主变冷却全停”信号,造成主变保护误动作。根据现场检查,缘由主变压器油面温度指示控制器温度模拟量输出值出现越限现象,致使冷却控制流程中的主变冷却全停程序启动造成。针对这一问题,对冷却控制流程作了修改和完善,确保了主设备安全、稳定运行。     

模糊逻辑控制器在交流调速系统中的应用

本文旨在研究模糊控制器在微机控制变频调速系统中的应用问题。根据模糊控制原理，提出了交流电动机模糊控制算法。阐述了模糊控制交流调速系统的实现方法，仿真实验表明了此控制器的优良性能。     

PLC控制的中央空调冷却水恒压系统设计

本文介绍以ＩＰ１６１２Ａ微型可编程控制器为核心的控制系统，利用数字ＰＩ技术，改变变频器的输出频率来调节水泵电机转速，达到中央空调冷却水恒压控制的目的。     

车用25 kW燃料电池冷却水系统Fuzzy-PID控制器的研究

针对质子交换膜燃料电池冷却系统的复杂性．在综合模糊控制器和PID控制器的基础上,提出了一种适合燃料电池冷却系统的Fuzzy-PID控制器复合控制系统．实验证明该控制系统能比普通PID控制器更好地自动适应燃料电池复杂环境的变化。     

智能PID控制器在船舶发电机电压控制中的应用

解决船舶发电机在负荷突变尤其是大负荷突变时能够稳定发电机端电压是控制系统需要解决的基本问题.为此提出和使用一种新型智能PID控制系统,其中PID控制器由三层前馈神经网络组成.利用神经网络的自学习能力,PID控制器的参数能够根据系统动态特性通过神经网络权系数进行自行调整,其特点是结构简单、工作稳定.仿真结果表明,该智能PID控制器比传统的PID控制器具有对扰动响应速度快和具有更好的控制效果和更好的鲁棒性,能更好地稳定船舶发电机端电压.该智能PID控制器已用于船舶发电机控制系统中,并取得满意的效果.     

基于BP神经网络无刷直流电机换相转矩脉动抑制方法的研究

将首先建立无刷直流电机数学模型,其次研究无刷直流电机换相转矩脉动产生的原因,最后设计BP神经网络参数自学习PID控制器,利用BP神经网络参数自学习PID控制器抑制无刷直流电机的换相转脉动,使其抑制效果达到最佳。