輕型電動汽車用永磁同步電機驅動系統(tǒng)研究.pdf

1、環(huán)境污染和石油危機，為電動汽車發(fā)展提供新的機遇，我國為實現(xiàn)長遠發(fā)展，確定的“三縱三橫”技術體系進一步推動電動汽車的研發(fā)與市場化。電動汽車具有的零排放、無污染等優(yōu)勢，在近些年迅速成為新的環(huán)保交通工具[1]。其中以低速輕型電動汽車為代表，在三四線城市發(fā)展勢頭強勁，以較高性價比和符合短距離出行需求而受到消費者喜愛。
　　本文首先研究輕型電動汽車在國內外的發(fā)展現(xiàn)狀，然后根據(jù)低成本高效電動汽車驅動要求，對比不同電機驅動方案，包括驅動電機性能

2、，電機位置和電流傳感器檢測精度和成本。通過分析不同電機和驅動系統(tǒng)的優(yōu)缺點，結合實際需求，確定基于霍爾傳感器的永磁同步電機作為輕型電動汽車驅動方案。
　　其次，給出不同坐標系下坐標變換關系，并推導出對應的永磁同步電機數(shù)學模型，介紹永磁同步電機矢量控制策略。針對低分辨率霍爾位置傳感器，對比不同位置估算算法優(yōu)缺點，分析采用平均速度法進行位置估算的原理。
　　然后，建立基于STM32主控的驅動系統(tǒng)軟硬件架構。硬件上介紹主控和功率電路

3、，包括 STM32主控，MOS管并聯(lián)結構，位置檢測、電流采樣和驅動電路等。軟件上重點研究采用霍爾捕獲中斷進行位置角度細分的算法，分析電機低分辨率位置信號，探討電機啟動階段方波電流驅動問題，設計電動汽車駐坡啟動策略。
　　最后，研究內置式永磁同步電機最大轉矩電流比(Maximum Torque per Ampere， MTPA)控制策略和弱磁控制的原理，結合軟硬件平臺，設計MTPA和弱磁控制相結合的控制策略。對本文提出的位置估算算法