基于開關(guān)磁阻電機(jī)的混合動(dòng)力汽車42V電氣系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著汽車電子技術(shù)的不斷發(fā)展及人類對(duì)汽車的功能寄予更高的需求，今后對(duì)汽車在燃油消耗、廢氣排放、動(dòng)力及舒適性方面的要求會(huì)越來(lái)越高。其中，車輛電子化、電動(dòng)化是今后汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。為此，大量高新技術(shù)應(yīng)用在汽車上，伴隨而來(lái)的是汽車用電量的迅速增長(zhǎng)。傳統(tǒng)的14V汽車電氣系統(tǒng)(電池電壓為12V)的極限功率僅為3KW左右，已經(jīng)無(wú)法滿足需要，而且電功率的增加，導(dǎo)致了電流的增加，汽車將采用更粗的導(dǎo)線，增加了汽車成本和能源消耗。如果不增加電流，最有效的方

2、法是提高汽車電氣系統(tǒng)電壓，42V電氣系統(tǒng)作為下一代汽車電氣系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)電壓已成為國(guó)際上的共識(shí)。
　　 在新的混合動(dòng)力汽車電氣系統(tǒng)中，有兩種可行性方案：一種是全42V電氣系統(tǒng)；另一種是42V/14V混合電氣系統(tǒng)。前者會(huì)對(duì)當(dāng)前的汽車制造工業(yè)造成較大沖擊，后者則具較大的兼容性。本文在綜合國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究的基礎(chǔ)上，對(duì)42V/14V電氣系統(tǒng)在汽車上的應(yīng)用進(jìn)行了較系統(tǒng)的研究。主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　 首先，本文分析了汽車電氣系統(tǒng)升壓的原因

3、，介紹了國(guó)內(nèi)外汽車電氣系統(tǒng)的發(fā)展情況及技術(shù)動(dòng)向。探討了汽車42V電氣系統(tǒng)對(duì)關(guān)鍵部件例如發(fā)動(dòng)機(jī)、蓄電池及整車的影響。
　　 其次，本文研究并比較了目前混合動(dòng)力汽車用幾種蓄電池方案和混合動(dòng)力汽車42V電氣系統(tǒng)閥控式密封鉛酸VRLA(Valve Regulated Lead Acid)蓄電池充電方法。探討了混合動(dòng)力汽車DC/DC變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并提出了提高DC/DC變換器效率的有效方案。
　　 最后，介紹了42V/14V電氣

4、系統(tǒng)的核心裝置——起動(dòng)發(fā)電一體化系統(tǒng)(ISG)裝置，提出了一種基于開關(guān)磁阻電機(jī)的ISG系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，分析了汽車電源升壓產(chǎn)生的瞬態(tài)高壓和電磁干擾并闡述了基本抑制方法。在理論研究的基礎(chǔ)上完成了開關(guān)磁阻電機(jī)起動(dòng)實(shí)驗(yàn)和調(diào)試，驗(yàn)證了基于開關(guān)磁阻電機(jī)的ISG系統(tǒng)能滿足42/14V電氣系統(tǒng)的需要。
　　 目前，汽車電氣系統(tǒng)由14V向42V發(fā)展已經(jīng)是必然趨勢(shì)，作為過(guò)渡階段，會(huì)存在42V/12V混合電氣系統(tǒng)，這為國(guó)內(nèi)的汽車及汽車零部件廠商發(fā)展帶來(lái)