电动汽车永磁同步驱动电机控制器用变权重叠加型过调制方法

doi:10.19562/j.chinasae.qcgc.2022.11.010

摘要/Abstract

摘要：

电动汽车驱动电机控制器中使用过调制方法能提升电机驱动系统最大输出功率，增强高转速区域的转矩输出能力和转速调节能力，然而传统过调制方法在过调制Ⅱ区存在电压突变的问题，导致电机驱动系统输出转矩抖动较大，影响整车动力性能和NVH性能。针对这一问题，本文提出一种变权重叠加型过调制方法。该方法通过将参考电压的相位角引入叠加权重因子的计算中，消除了传统过调制方法中存在的电压突变，降低了谐波畸变率。仿真和试验结果表明，该方法能提升驱动电机控制的电流稳定性，减小电机驱动系统输出转矩的抖动，使电动汽车电机驱动系统高转速区域内能输出最大转矩和最大转速。

关键词: 电动汽车, 电机控制器, 空间矢量脉宽调制, 过调制, 谐波畸变率

Abstract:

The over-modulation method used in the drive motor controller of electric vehicle can increase the maximum output power of motor drive system， and enhance the capabilities of torque output and speed regulation in high-speed region. However， the traditional over-modulation method has the problem of voltage mutation in the over-modulation zone II， leading to a large jitter of the output torque of motor drive system and affecting the power and NVH performances of the vehicle. In view of this problem， a superposition-based variable-weight over-modulation method is proposed in this paper. The method eliminates the voltage mutation and hence reduces the total harmonic distortion by introducing the phase angle of the reference voltage into the calculation of the superposed weighting factor. The results of simulation and test show that this method can enhance the current stability in drive motor control， reduce the output torque jitter of the drive motor system， and enable the motor drive system of electric vehicle to output the maximum torque and maximum speed in the high-speed region.

Key words: electric vehicle, MCU, SVPWM, over-modulation, THD

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参考文献 13

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电机参数	数值	电机参数	数值
额定功率/kW	50	定子电阻/Ω	0.006
峰值功率/kW	110	永磁磁链/Wb	0.076 7
额定转矩/（N·m）	120	d轴电感/mH	0.168
峰值转矩/（N·m）	235	q轴电感/mH	0.351
额定转速/（r·min^-1）	3 500	磁极对数	4

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