日立开发出可提高EV马达系统效率的“PHM控制”方式

2010-08-10 21:07:05来源: 技术在线

      日立制作所2010年8月4日宣布,该公司面向电动汽车EV)的驱动马达等,开发出了可提高高速行驶时效率的新型控制方式(图)。可使结合使用逆变器和马达的马达系统的综合效率提高3个百分点。比如,现行马达系统的效率为91%时,新方式可使其提高至94%。日立今后将与汽车厂商共同推进开发,争取2~3年后使其实用化。

  新控制方式为“高谐波调制省脉冲驱动PHM(Pulse Harmonic Modulation;PHM)”控制。与现行的PWM(Pulse Width Modulation;脉冲宽度调制)控制相比,可将脉冲状电压信号(脉冲)的数量减少至1/5。由此,可减少高频开关次数,从而降低逆变器的开关损失。由此,可使逆变器的发热量减少约40%。

  使脉冲变得稀疏时,电压信号会变成由正弦波变形而来的“畸变波”(脉冲近似的畸变波)。变成畸变波后,施加给马达的实效电压会高于正弦波。由于通入马达的电流相应减少,因此铜损也会降低。

  不过,畸变波内含有可使马达的铁损增加的高谐波成分。因此,通过施加反相位的电压信号,可除去振幅较大的低次高谐波成分,并尽量减少高次高谐波成分。由此,可防止铁损增加。

  这种控制方式还可用于其它用途,比如将逆变器端减少的能量用于马达端,使高速行驶时的马达输出功率提高10%等。

  不过,只有在高速行驶时才有望通过PHM控制方式提高效率。据日立介绍,车速方面的条件是达到60km/h左右以上。该公司称,“实验结果表明,低速行驶时马达的铜损会增加”。因此,该公司将考虑分别采用两种控制方式,在低速行驶时采用PWM控制,高速行驶时采用PHM控制。

  该公司设想使此次开发的技术在输出功率为50k~100kW的马达上实用化,不过输出功率即使超出这一范围也会产生相同的效果。“目前正打算与知名汽车厂商共同推进开发”(日立)。

图:PHM控制。与现行PWM控制相比,可使脉冲变得稀疏。由此,可减少开关损失和铁损

关键字:日立  EV  马达  PHM  控制方式

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/2010/0810/article_2401.html
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