電動(dòng)汽車動(dòng)力總成應(yīng)用中的升壓復(fù)合轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)

本文引入加權(quán)損失來設(shè)計(jì)優(yōu)化，以最大限度地減少電動(dòng)汽車傳動(dòng)系統(tǒng)功率電子器件與EPA標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)周期的總功率損耗。首先，開發(fā)出完整的電動(dòng)汽車動(dòng)力總成仿真模型，并對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行分析以考慮工作點(diǎn)。然后，將加權(quán)損耗法應(yīng)用在傳統(tǒng)的升壓轉(zhuǎn)換器和升壓組合轉(zhuǎn)換器上進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果表明傳統(tǒng)的升壓轉(zhuǎn)換器通過這種方法可以使US06驅(qū)動(dòng)周期的損耗降低1.5倍，而對(duì)于最常用的工作點(diǎn)而言，其計(jì)算量減少了3個(gè)數(shù)量級(jí)以上。而通過優(yōu)化的升壓復(fù)合轉(zhuǎn)換器在US06、UDDS和HWFET循環(huán)工況下的損耗分別減少了4.5、2.9和4.3倍。這些設(shè)計(jì)優(yōu)化結(jié)果最后通過30 kW的實(shí)驗(yàn)室原型升壓復(fù)合轉(zhuǎn)換器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，以確保該方法的實(shí)際可行性。

本文著重于在電動(dòng)汽車動(dòng)力總成應(yīng)用的功率轉(zhuǎn)換電子單元中驅(qū)動(dòng)周期的損耗減少。在驅(qū)動(dòng)周期中，電子轉(zhuǎn)換器的電壓和功率級(jí)別范圍非常廣泛，這使設(shè)計(jì)優(yōu)化更加復(fù)雜。引入加權(quán)損失方法來減少所考慮的工作點(diǎn)的數(shù)量，從而大大減少計(jì)算量并且不會(huì)降低準(zhǔn)確性。優(yōu)化后的升壓復(fù)合轉(zhuǎn)換器比傳統(tǒng)的升壓轉(zhuǎn)換器相比，效率更大。本文還對(duì)于US06，UDDS和HWFET循環(huán)工況的平均效率進(jìn)行了計(jì)算，其效率分別為98.4%、99.0%和98.1%。