技术分享 | ANSYS 车用逆变器和电机驱动系统解决方案
发布者:cadit 发布时间:2024/9/25 阅读:126 次

电机控制与驱动电路
动力传动系统是HEV汽车系统的核心,其中电机控制与驱动电路又是动力传动系统的重中之重和设计难点,主要体现在以下几点:

  • 由于HEV用电机转速运行范围大,电池电压变化范围大,所以控制与驱动系统必须采用先进的算法,以使电机能够在转速大范围变化和电池电压大范围变化时都能平稳运行,并根据电子油门的输入信号大小,具有优异的瞬态响应能力;
  • HEV电机控制及驱动电路应该具有能量双向流动能力,以使汽车在制动或下坡时,电机由电动状态转换为发电状态,把电能反馈回电池,提高汽车的续航能力;
  • 由于HEV需要同时采用电驱动或汽油驱动,涉及复杂的逻辑切换,HEV电机控制及驱动电路需要根据中央控制单元的指令,灵活地切换运行状态,并监测电机的运行状态,保证切换平稳;
  • 由于汽车装配空间的限制HEV电机控制及驱动电路的体积需要严格控制,为驱动控制器的IGBT的散热设计带来很大的挑战。


ANSYS的仿真解决方案
针对HEV电机控制与驱动电路的设计难点,ANSYS的仿真解决方案:

  • 利用 Simplorer的电路图、框图、方程式、状态机等建模功能设计设计主电路拓扑、控制算法和逻辑管理功能;
  • 利用Simplorer IGBT参数化建模功能建立能体现IGBT开关特性和损耗的IGBT模型;
  • 利用Maxwell基于实际电机的物理尺寸和原材料建立仿真模型,该解决方案可以建立无限接近物理实际的系统,对HEV电机控制与驱动电路进行全面的设计、仿真和分析,在制作物理模型之前为用户提供大量的实际数据,提高物理模型的一次制作成功率。

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