使用车载混合动力储能系统的电动车辆的直流电机输入电压稳定性增强的方法

将直流电动机输入电压稳定在其标称值附近，这样做可以维护电池生命的周期，尤其是当损耗降至最低时。本文讨论了装有混合动力储能系统的电动汽车，其直流电机输入电压稳定性的提高的方法。一方面，通过使用连接在电池和电动机驱动之间的DC/DC转换器，可以避免电池组输出的电压变化。另一方面，在城市小型电动车中引入超级电容器可以处理功率峰值，从而降低电池电流均方根值，延长电池寿命。

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

本文首先提出了一个双座城市电动汽车模型，以获得各种子系统模型的统一结构。接下来，根据EMR（能量宏观表征）概念，开发了通用的控制方案体系结构系统，该系统有助于与其他EMS进行关联。然后，使用通用的控制方案比较两种EMS：过滤方法（传统EMS）和模糊逻辑方法（改进的EMS）。最后，在环测试平台使用一个有效的缩减比例功率级硬件来替代混合ESS（能量储存系统）拓扑结构和EMS，并对其在相同驱动周期下进行性能分析。对于超级电容器与车辆能量系统的耦合，可以考虑几种拓扑结构。在本文中，研究了三种拓扑：电池专用、直接混合耦合、以及电池和超级电容器的有源并联混合耦合。实验结果表明，可动态调节超级电容器状态的改进能量管理策略控制较为有效。使用这种配置与改进的管理策略相结合，与仅使用电池的配置相比，可以将传输的功率提高80%，与传统管理的直接混合耦合或主动并行耦合配置相比，性能可以提高40%，且可以保持DC链路的电压稳定性。