集成功率电子接口在插电式混合动力汽车上的应用



集成功率电子接口在插电式混合动力汽车上的应用

对混合动力汽车特别是插电式混合动力汽车（PHEV）功率电子接口的研究受到了很多关注。PHEV可以降低燃油损耗，并在储存能量系统空闲时进行充电，还可以在交流电网处于高负荷时向其放电。因此，PHEV电池系统可以利用家中或办公室的交流电网充电，从而减少整体燃料消耗。

PHEV的应用需要一个先进的功率电子接口（APEI），主要包括双向交叉转换器（BMDIC）和8开关逆变器（ESI），该系统能够有效减少运行于任何工况APEI的成本和体积。

在该系统中，ESI可以用作一个双向单相AC/DC电池充电器的接口，而且可以作为一个三相DC/AC转换器，转换直流部分（连接到电源的）和电力牵引系统间的电能。另外，BMDIC用来作为ESI和低电压锂电池的接口，以使输入输出电压最小，提高DC系统的运行效率。

为验证所提出方案的性能，设计了3种控制策略：①基于PWM（脉宽调制）的间接磁场定向控制（IFOC）；②BMDIC的双重循环控制；③对充电、放电模式的基于PI补偿的PWM电流控制。

应用4象限拓扑技术分析和评估所提方案的动态性能，并通过Matlab/Simulink仿真验证其性能。可以看出，所提出的方法可以在各种工作模式下有效地提高PHEV性能。

Omar Hegazy et al. CIPS 2012, March, 6- 8, 2012, Nuremberg/Germany.

编译：任贝