新能源汽车高压直流总线系统设计挑战.pdf

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『曰面匿簟⑽槔谔畹啵骸!!!!弧R新能源汽车高压直流总线系统设计挑战式中：仿返刃У绺泻偷缛荨楼佳烽Ａ醺掖．上万清源智动车有限公司蛳蚣，浙江杭州；厍旖鹂刀π履茉从邢薰荆厍摘要：在／盗居τ弥校哐怪绷髯芟呦低秤啥喔龉β首;黄鞯ピ9蚕恚A吮Ｖは低车奈榷ㄐ裕哐关键词：电动汽车／混合动力汽车；高压直流总线；直流链路；谐振；纹波；中图分类号：．文献标志码：文章编号：———，工程师，目前主要从事电动汽车动力集成、电控系统以及整车电子电器架构设计作；，男，高级工程师，硕士，目前主要从事电动汽车动力系统研究工作。近年来，由于苛刻的燃油经济性要求，在政府激励措施的不断实施以及新技术的应用下，电动汽车和混合动力汽车谐》⒄寡该停痹诘钠迪芽突对车辆安全性、续驶里程以及充电基础设施的便利性缺乏信心，并面对相对高昂的购车价格而犹豫不决。面临这些挑战，汽车制造商需要开发具有优势的技术方案，以此来满足目标市场，并平衡开发成本。为了满足不同需要，从轻混到电动汽车，随着汽车电气化程度不断提高，热、电和机械系统之间相互影响，／媪僮疟却衬谌蓟蹈嗟差异化的系统级和多学科司题川。／A寺惆踩ā⒖煽俊⒏咝Ъ霸て诔杀镜哪勘辏则合理设计高压直流总线系统浅Ｖ匾猍骸疕由电源、多个功率变换器以及负载组成，当多个电力电子功率变换器连接到动力电池时，意味着在车辆中建立了一个小型分布式电力系统，图L定类型车辆的高压系统拓扑简图。高压直流总线系统中的个体组件的稳定独立运行并不一定意味着整个系统的稳定运行，目疕每个子系统若都是基于其个体的独立操作进行设计，在系统集成之后，子系统之问的相互作用有可能会导致部件个体性能下降，甚至系统不稳定，这可以被视为经典的动态系统稳定性司题高压直流总线系统需要多方面权衡设计，以保持系统的《汔车电器》年第期一机械连接稳定性和可控性。如果在开发的初始阶段不考虑组件系统级别的要求，将导致后续在迭代设计中可能面对更大的困难以及成本考量。高压直流总线系统谐振／哐怪绷髯芟哂啥喔龉β时浠黄鞴蚕恚【鲇系统架构，任一功率变换器为了满足⒙瞬ā⑽撇ㄒ求，均会使用如缛荨⒌绺谢蚨罅魅ψ榧虼烁哐怪流总线系统构成甊绷髁绰缤所示。这些功率变换器鏜、内部的滤波电感、电容以及连接它们的电缆之、司将形成具有如公式械男痴衿德实牡缏罚如果功率变换器在直流链路的谐振频率或其附近工作时，此时直流链路阻抗较低，将导致高的谐振电流流过滤波总线系统需要对高压组件、控制算法及滤波元器件选型等方面权衡设计。．，，收稿日期：——图囟ɡ嘈统盗靖哐瓜低惩仄猣，猚．，瓹．，．，：／，—．，篹痟籬籇；籸籈—；甀，．；／
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器组件，并对高压回路的元器件选型缛鄱掀带来挑战高压直流总线系统设计时应尽量避免发生电气谐振，因为这不仅会降低元器件额定寿命，而且会影响系统控制稳定性，并有可能增加不期望的声学噪音。由于系统谐振行为很大程度上取决于电路参数，而电路参数取决于许多因素，例如环境温度、制造公差、工作频率、老化效果等，这使得设计决策更加复杂。无论如何优化系统，在特定频率的中总是存在谐振，因此，在考虑谐振频率的鲁棒性基础上，设计时需要尽量防止功率变换器在谐振频率区域下产生主谐波，或者通过使电路的固有谐振频率区域保持在开关频率范围之外以避免谐振。如果设计的第一次迭代未考虑哉瘢薆对所使用的高压组件软硬件进行更改不具有经济型以及可操作性，