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車用動力馬達煞車能量回收技術發展與應用簡介

A Introduction to Development and Applications of Regenerative Breaking for Traction Motors.

2018/06/21

  • 電動車輛之發展趨勢與商機

在電動車輛中,動力馬達通常使用電池為能量來源。為了增加續航力,如何有效使用電池,已成為電動車輛發展的其中一項重要課題。若能妥善運用車輛在滑行或煞車時,透過動力馬達操作於發電機模式之特性,配合電路架構將電能回充至儲能元件,以提升電動車之續航力。本文將 簡介車用動力馬達與煞車能量回收之原理,並介紹「六步方波煞車能量回收」與「磁場導向煞車能量回收」二種主流之煞車能量回收控制法。

【內容大綱】

  • 一、前言
  • 二、車用動力馬達
  • 三、煞車能量回收
  • 四、永磁同步馬達煞車能量回收控制法
    • (一) 六步方波煞車能量回收控制法
    • (二) 磁場導向煞車能量回收控制法
    • (三) 煞車能量回收控制法整理
  • 五、結語

【圖表大綱】

  • 圖1、全球預估電動車驅勢圖
  • 圖2、感應馬達與永磁馬達雷達分析圖
  • 圖3、馬達操作四象限圖
  • 圖4、再生電阻(Regenerative Resistor)
  • 圖5、驅動器之控制級與功率級
  • 圖6、六步方波煞車能量回收之反電動勢對應霍爾訊號及開關順序
  • 圖7、六步方波煞車能量回收區間I之電流走向
  • 圖8、六步方波煞車能量回收區間I簡化電路與等效電路
  • 圖9、永磁馬達磁場導向控制方塊
  • 圖10、三相電流轉換至各座標軸上之電流波形
  • 圖11、永磁同步馬達之d軸與q軸
  • 圖12、FOC煞車能量回收三相電流及SVPWM區間
  • 圖13、第I區間SVPWM開關切換情形與電流流向
  • 表1、六步方波煞車能量回收與FOC煞車能量回收比較表
  • 表2、馬達設定
  • 圖14、六步方波煞車能量回收與FOC煞車能量回收模擬分析結果

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