电动汽车车载逆变器软件设计文献综述
2020-04-14 20:11:06
随着全球能源问题的日益严重,石油资源的枯竭以及大气污染,各国政府对未来汽车的发展方向达成共识。作为解决能源消耗、环境污染等问题的突破口,电动汽车已成为各国汽车行业发展的新方向,其中,车载逆变器是电动汽车不可或缺的一部分,为便携式电子产品或车辆交流电器供电,是电动汽车发展的关键零部件之一。因此,设计一款性能优越、工作效率高的电动汽车车载逆变器成为了电动汽车发展的重要环节,对电动汽车的产业化和市场化有着重要的意义。
设计目的:
目前逆变器设计方案主要有两种,一是PWM电源芯片方案,二是采用CUP程序设计方案,采PWM电源芯片方案用普通的P W M电源控制芯片,如SG3525,TL494,KA7500等,此类芯片的优点是能够直接的产生脉宽调制信号,但是它缺点是波形线性不好,而且振荡发生器是依赖充放电电路而产生波形,除此之外,PWM芯片产生SPWM信号需要附加额外很多电路,增加了设计成本和电路的复杂程度。
随着微电子技术与电力电子技术的迅速发展,逆变电源逆变技术也从通过直流电动机——交流发电机的旋转方式逆变技术,发展到二十世纪六、七十年代的晶闸管逆变技术,而二十一世纪的逆变技术多数采用了MOSFET、IGBT、GTO、IGCT、MCT等多种先进且易于控制的功率器件,控制电路也从模拟集成电路发展到单片机控制甚至采用数字信号处理器(DSP)控制。
CUP程序设计方案是采用CPU产生SPWM脉冲,如单片机、ARM或DSP等,此种方法的优点是脉宽可以通过软件的方式来调节,不仅精度较高,而且外围电路也很简单便宜。为使逆变器产生电压总谐波较小的正弦波电压、节约设计成本,并使系统更加安全稳定,需研究先进的电动汽车车载逆变器控制策略,设计并实现逆变器软件,包括数据采集程序设计、控制程序设计、通讯程序设计。
设计意义:
车载电源又叫电源逆变器,是一种能够将直流电转换为和市电相同的AC220V交流电,供一般电器使用,是一种方便的电源转换器,由于常用于汽车而得名。电动汽车车载电源一般使用动力电池直流电作为电源,先经过直流变换,转变为高电压直流经过逆变器转变为交流电;它将高压的直流电转变为220V、50Hz的交流电。有了车载电源,就可以把家里所有的小家电搬到车上使用,如手机、笔记本电脑、数码相机、车用冰箱、摄像机、DVD等,从而使人在车里有一种置身家中的感觉。自它面世以后,那些在车里使用电器的诸多局限将不复存在,可以使人真正享受“与家同行,与世界相通”的感觉。
车载电源不仅适用于车载系统,只要有直流电源的场合,都可使用电源逆变器,将直流电源转换为AC220V交流电,给人们的生活带来方便。车载电源充分考虑到外部的使用环境,当发生过载或短路现象时将自动保护关机。车载电源的输出电压通过本身的反馈确认可以使电压稳定,空载与额定的电压值变化小于10V。因此,电动汽车车载逆变器的程序设计,对于逆变电源的安全性、稳定性具有重大意义。
国外内外研究现状:
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