使用車載混合動力儲能系統的電動車輛的直流電機輸入電壓穩定性增強的方法

將直流電動機輸入電壓穩定在其標稱值附近，這樣做可以維護電池生命的周期，尤其是當損耗降至最低時。本文討論了裝有混合動力儲能系統的電動汽車，其直流電機輸入電壓穩定性的提高的方法。一方面，通過使用連接在電池和電動機驅動之間的DC/DC轉換器，可以避免電池組輸出的電壓變化。另一方面，在城市小型電動車中引入超級電容器可以處理功率峰值，從而降低電池電流均方根值，延長電池壽命。

Fig.4.Motor driveefficiency map for constant voltageand nominal temperature.

本文首先提出了一個雙座城市電動汽車模型，以獲得各種子系統模型的統一結構。接下來，根據EMR（能量宏觀表征）概念，開發了通用的控制方案體系結構系統，該系統有助于與其他EMS進行關聯。然后，使用通用的控制方案比較兩種EMS：過濾方法（傳統EMS）和模糊邏輯方法（改進的EMS）。最后，在環測試平臺使用一個有效的縮減比例功率級硬件來替代混合ESS（能量儲存系統）拓撲結構和EMS，并對其在相同驅動周期下進行性能分析。對于超級電容器與車輛能量系統的耦合，可以考慮幾種拓撲結構。在本文中，研究了三種拓撲：電池專用、直接混合耦合、以及電池和超級電容器的有源并聯混合耦合。實驗結果表明，可動態調節超級電容器狀態的改進能量管理策略控制較為有效。使用這種配置與改進的管理策略相結合，與僅使用電池的配置相比，可以將傳輸的功率提高80%，與傳統管理的直接混合耦合或主動并行耦合配置相比，性能可以提高40%，且可以保持DC鏈路的電壓穩定性。