永磁电机致命伤

张老五

回复 83# lyftcl


    增加电压，自然电流就小了。反之，电压低了，电流当然要大。

对电池来说，理想情况下，其实就是一个电池，或者是电池单元之间的串联和并联的关系。电池的数量是不变滴，电池的重量也是不变滴。

那两位的意见，还是理解不了，没看出电压的变化跟电池会有什么必然联系。

lyftcl

回复 85# 张老五


    我是觉得，电机设计上电压能不高就不高。。。否则做电池的能恨死你。。。除非你能像Prius一样弄个NB的高压双向DC-DC出来。。。

我觉得评价容量还是用kWh更好。。。所以上面的400V和100V，应该都是一样的电池单体数。重量自然也几乎一样。

accnet

回复 83# lyftcl
如你所言，Prius是用了双向DC-DC，也就是将电池的低电压升压至高压用来增速，因而可以改变电机的驱动电压。我说的方式实际上仅能用在电动轮上，是纯混动。单向的DC-DC是如上的意思，那么双向DC-DC是什么意思？难不成发电机发出的是高压，还要将其降低电压再给电池充电？

accnet

回复 82# tmacbt
你的意思是，永磁无刷方波在提高转速方面，没有像永磁同步电机那样的优化优势？

lyftcl

回复 87# accnet


    从电机控制上理解，我觉得应该是这样子的。
因为如果想大功率发电，那么就是需要650V的高压状态才行，因此这时候，直流母线必须保持650V。而如果这时候不用DCDC，直接和电池连的话，那么直流母线就无法维持650V，因而发电功率就会下降。因此DCDC在发电状态下必须保证能提供650V的电压，并且能给200V的电池充电。。。那么应该就是如你所说的那样了。。。

accnet

回复 89# lyftcl
如果发电机可以和电动机不用同一母线，那么是不是就可以不用DC-DC降压充电了？如果考虑能量回收则有可能使回收的能量走发电母线，也可以走电动机母线。通常电动汽车驱动电机有两个功率标值，一是额定，第二个是峰值。我理解峰值是升压之后的功率是峰值，这样想对不对？。

寒宇

回复 90# accnet

可以试试弄两套电池组，都是320V的，弄四个大功率管子搞个串并联电路。峰值的时候串联，输出电压翻番，输出电流不变（单个电池电流翻番），电池能短暂承受就成了。

寒宇

回复 86# lyftcl

呵呵，做系统本来就是个扯皮的事情，做电机的烦做控制的，做控制的烦做电池的。谁也不想改设计。

yerssj

回复 89# lyftcl

我刚开始看电机控制的东西，看的是唐院士的书，有个问题搞不清楚，你们都是控制高手，希望帮忙解答一下，帖子地址
http://bbs.simol.cn/viewthread.p ... mp;extra=#pid752650

lyftcl

回复 90# accnet


    能量回馈不过是电机工作在DQ轴的第三象限。而电动是工作在第二象限。所以，彼此的切换是很经常的，尤其在转速控制过程中。因此应该很难实现两路母线的吧。

普通电动车是没有升压的，因为玩不转。。。

accnet

回复 94# lyftcl
嗯，能量回馈发电是不可能离开工作母线的！但工作母线的电压是靠什么维持的呢？比如，在第一象限时，母线电压为高，DC-DC将电池能量升压至工作母线。一旦电机进入第三象限，那么由于电机控制软件是先知先觉的，是否可以立即降低工作母线电压，使之达到与电池组充电电压相同的水平。在这个状态（刹车、能量回收）下，是不太可能支持立即踩油门到底的峰值驱动要求的。要想达到峰值驱动，肯定需要一个时间，比如在结束刹车进入驱动状态后5秒，启动峰值驱动模式。
不知这种使工作母线电压下降所需的控制成本，是否合算？

lyftcl

回复 95# accnet


    这个切换过程。。。能控制得了吗。。。有点儿太复杂了吧。。。
而且电压的剧烈变动，如果当时电机运行在高速的话，根本就没办法设计控制逻辑。。。因为高速的话，电压不能降的太低。。。

accnet

回复 92# 寒宇
以你在另一帖子里之言，你当是做电机的了。Llyftcl自谦不懂电机，恐怕是做电机控制的了。呵呵！

accnet

回复  accnet
    这个切换过程。。。能控制得了吗。。。有点儿太复杂了吧。。。
而且电压的剧烈变动 如果当时电机运行在高速的话，根本就没办法设计控制逻辑。。。因为高速的话，电压不能降的太低...
lyftcl 发表于 2011-12-12 09:43

                               
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逻辑上是复杂些，但只要能量回收能够在低电压下实现，应该是不错的。另外，在低压下实现能量回收，会不会因为电压降低到充电母线电压导致电流过大，相当于能量回收功率不变（你在89楼说发电电压低会导致回收功率降低）。再者不知成本会不会降低。目前的电动汽车价格太高了！
至于电压的剧烈变动问题，我不知道现在国内是怎样做的，但日本的似乎是高压驱动高压回收能量，然后再低压充电。日本Prius似乎是支持仅两种不可共存的工作模式——额定和峰值。你觉得能否做到在两个模式之间无级变化电压？如果能够做到，那么电压的剧烈变化就没什么难以控制的了。通常在一种工作模式下是靠占空比调速，峰值电压下调节占空比就是调压。那还不如直接电池高压呢。但高压下的电机低速性能是不好的，尤其是启动性能，是吧？

lyftcl

回复 97# accnet


    这个。。。真不懂电机。。。不是谦虚。。。
我也想不谦虚，可没那个实力。。。

lyftcl

回复 98# accnet


    这个。。。永磁机应该还是有些不一样的。
我不觉得高压和低压下的电机低速性能有什么明显的差异。而且电机控制一般都不会是直接用占空比控制的。
关于Prius是否是在低压下充电，我需要去验证一下。
另外，汽车里面对于额定和峰值不是划分的那么仔细的，因为额定和峰值只是全平面中的两条线而已。譬如最大100KW，额定60KW。但是电机是会在全平面的至少80%运行的，常用工作区至少也有30%以上。所以是没有两个固定的模式的，只有电动和发电。至于是额定电动还是峰值电动，不知道，看HCU怎么给指令。

另外，对于控制软件来说，是非常不喜欢电压的剧烈变动的，尽管有一系列的补偿，但是仍然会产生一系列的问题。

accnet

回复 100# lyftcl
其实我比你更不懂电机，很多问题我只是猜测。至于低压下能量回收，已经确定低压下回收将导致回收功率降低，刹车效果降低。这是和电压成正比的。因此Prius采用DC-DC双向还是有道理的。

lyftcl

回复 101# accnet


    ...这个，如果考虑了刹车就更复杂了。。。一般先只考虑减速，因为这样容易很多。。。
急刹车的话，有机械刹车，还有ABS。。。几乎没法搞

accnet

回复 100# lyftcl
永磁电机有工作点设计问题。这在另一篇帖子里我们讨论得较多。我简单地想了一下，其实永磁电机的设计工作点是可以随着电源电压变化的。通常设备驱动的电机，电源电压都是固定的。因此设计工作点反电势时，都是按电源电压考虑的。我对电机懂得不多，认为在任意一个工作电压下，是不是每一种不同设计的电机，都会有一个最佳的工作点。而这个最佳工作点在通常的电源电压下，就是额定设计工作点？这就是额定工作点的由来吧。但电动汽车是一个调速系统，直流电机通常都可以通过调电压来实现变速。你所说“对于控制软件来说，是非常不喜欢电压的剧烈变动”，是不是基于设备驱动的传统意识。如果设计成母线工作电压随电动汽车的状态适时而变，可能是较好的。你说“尽管有一系列的补偿，但是仍然会产生一系列问题”，这些问题是指什么？

lyftcl

回复 103# accnet

首先说明，我讨论的是交流永磁同步电机。对于直流电机不太懂。

    我没做过传统设备，我一接触就是接触的车载驱动系统。
相对于传统设备来说，汽车电池电压确实是有一定的波动的，甚至比较大。但这并不意味着控制系统喜欢这种波动。对于控制软件工程师来说，我希望这个波动为0。只是这是不现实的。

关于电机设计，是有基速等点一说。
但是对于电机控制，我并不关注这些所谓的额定点，对我来说，每个点都是一样的。电机也不会有一个所谓的最佳工作点，只有一个高效区以及一个最高效率点。而且这都是会随着电池的电压变化而变化的。

另外，对于电池来说，尤其是用过一段的电池，一般都是一电动就欠压，一发电就过压。所以想要实现高压电动，低压发电，对于系统来说，是个挑战。

我认为使用DCDC或者其他的方式来根据电动或者发电模式来切换电压等级，在当前情况下，是较难实现的，而且也没有看出实际的意义在什么地方。