الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه(شماره حساب)ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.comشامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر --مقالات آماده سفارش داده شده پس از تایید به ایمیل شما ارسال خواهند شد.
قیمت
قیمت این مقاله: 38000 تومان
(ایران ترجمه - Irantarjomeh)
توضیح
بخش زیادی از این مقاله بصورت رایگان ذیلا قابل مطالعه می باشد.
شماره
۶۵
کد مقاله
IND65
مترجم
گروه مترجمین ایران ترجمه – irantarjomeh
نام فارسی
یک استراتژی کنترل جدید برای مبدل DC-DC دو جهته در ماشین برقی
نام انگلیسی
A New Control Strategy for Bi-Directional DC-DC Converter in Electric Vehicle
تعداد صفحه به فارسی
۲۱
تعداد صفحه به انگلیسی
۴
کلمات کلیدی به فارسی
کنترل, مبدل DC-DC دو جهته, ماشین برقی
کلمات کلیدی به انگلیسی
Control , Bi-Directional DC-DC Converter
Electric Vehicle
مرجع به فارسی
انستیتو مهندسی الکترونیک، آکادمی علوم چین
مرجع به انگلیسی
Institute of Electrical Engineering Chinese Academy of Sciences, Beijing, China; Graduate University of Chinese Academy of Sciences, China
کشور
چین
یک استراتژی کنترل جدید برای مبدل DC-DC دو جهته در ماشین برقی
چکیده
به منظور ارتقای کارایی سیستم محرکه، یک مبدل DC-DC دو جهته بوست / باک (boost/buck) بکار گرفته شد که قابلیت تنظیم ولتاژ DC-link بر مبنای منحنی کارایی بهینه بین باطری و اینورتورهای منبع ولتاژ (VSI) متعارف، که تأمین کننده برق موتور می باشند، را دارا می باشد. رویکرد کنترل سنتی برای مبدل DC-DC دو جهته بر مبنای مفهوم کنترل آنالوگ می باشد. با این وجود، چنین موردی را نمی توان به عنوان بهترین انتخاب در محیط کنترل دیجیتال دانست. در این مقاله، یک استراتژی جدید با یک مفهوم کنترل دیجیتال ارائه می شود که قابلیت حاصل آوردن سوئیچینگ مناسب بین حالت عملیاتی بوست و باک صرفاً با استفاده از یک کنترلر را خواهد داشت. در این خصوص، مدل سیگنال ـ کوچک کنترلر ارائه گردیده و ارتباط بین نیروی خروجی و ثبات ولتاژ DC-link مورد بررسی قرار می گیرد. سیستم محرکه PMSM در وسایل نقلیه الکتریکی (EV) با استفاده از برنامه MATLAB/simulin و شرایط عملیاتی در EV مدل سازی شده و متعاقباً جهت تصدیق تحلیل تئوریکی فوق مورد شبیه سازی قرار گرفته است. نتایج شبیه سازی و تحلیل تئوریکی دارای تطابق و توافق خوبی با یکدیگر هستند.
مبدل DC-DC دو جهته در ماشین برقی
۱- مقدمه
طرف DC یک VSI متعارف در EV به طور مستقیم به صورت موازی به باطری و خازن ها متصل می باشد. به واسطه آنکه ولتاژ باطری قابل تنظیم نمی باشد، چنین موردی سبب کارایی پایین سیستم محرکه می گردد که علت آن را می توان اتلاف های اصلی در سیستم محرکه شامل اتلاف موتور، اتلاف اینورتور، و اتلاف کانورتور / مبدل دانست که همگی آنها DC-link هستند. به منظور فایق آمدن بر کمبود فوق، یک مبدل DC-DC دو جهته boost/buck در بلوک سبز رنگ نقطه ای در شکل ۱ نشان داده شده است که به سیستم نیرو محرکه اضافه گردیده است. نقش اصلی مبدل DC/DC تنظیم ولتاژ DC-link بر مبنای منحنی کارایی بهینه قابل تنظیم سیستم محرکه می باشد.
به واسطه قابلیت چهار ربعی عملکرد موتور ، مبدل DC/DC دو جهته می بایست قابلیت سوئیچ حالت عملیاتی خود بر مبنای وضعیت موتور را داشته باشد. در صورت استفاده از یک رویکرد کنترل متعارف [۱]، این مورد نیازمند کنترل های بوست و باک و سوئیچینگ منطقی برای آنها به منظور تضمین بالانس توان DC-link می باشد. به منظور ساده سازی کنترلرهای فوق، یک کنترلر جامع و یکپارچه ارائه شده است که قابلیت سوئیچ هر دوی مؤلفه های IGBT با استفاده از سیگنال های PWM غیرهمپوشان کامل را داشته و بنابراین می تواند به یک حالت سوئیچینگ دو جهته یکنواخت دست یابد [۲]. رویکرد کنترلی فوق بر مبنای ایده کنترل آنالوگ می باشد و کلیه ادوات از کنترلرهای PI جهت جبران تابع انتقال از چرخه کار به جریان اندکتور یا القاگر (سلف) یا ولتاژ باس استفاده می کنند. مشکل به وجود آمده در این زمینه عدم قابلیت بهینه سازی استراتژی کنترل به صورت قابل توجه می باشد.
در این مقاله، سیستم کانورتور ـ اینورتور در شکل ۱ به عنوان یک سیستم پشت به پشت خاص عمل می نماید [۳]. بنابراین، تفاوت بین روش های کنترل نوین و روش های کنترل سنتی تغذیه ولتاژ باطری به سمت لوپ کنترل جریان داخلی محرز است که سبب خواهد شد تا تابع انتقال لوپ کنترل جریان داخلی صرفاً متکی به پارامترهای اندکتور یا القاگر و پارامترهای PI باشد. بنابراین، چنین موردی می تواند سبب ایجاد نوعی ثبات سیستمی قابل توجه با استفاده از یک مجموعه پارامترهای PI شود.
این مقاله به شرح ذیل سازماندهی شده است. در ابتدا، استراتژی کنترل برای مبدل DC-DC دو جهته بر مبنای معادلات حالت پیشنهاد شده است. دوماً، تأثیر جریان خروجی بر روی ولتاژ باس بر مبنای مود سیگنال کوچک کنترلر مورد تحلیل قرار می گیرد. متعاقباً، تحت جریان مختلف توان بار نیروی ثابت، چندین عامل که بر روی ثبات سیستمی تأثیرگذار هستند مورد بررسی قرار می گیرند. نهایتاً، شبیه سازی مدل سیستم نیرو محرکه شامل مبدل DC/DC ارائه می شود. یک شرایط عملیاتی آزمایشی EV نیز شبیه سازی شده و نتایج شبیه سازی موکد صحت تحلیل تئوریکی فوق می باشند.
مبدل DC-DC دو جهته در ماشین برقی
۲- استراتژی کنترل جدید برای مبدل DC-DC دو جهته
در این مقاله، مسیر مرجع مثبت جریان ها با استفاده از پیکان توپر سیاه رنگ در شکل ۱ نشان داده شده است. در صورتی که موتور تحت حالت رانشی ـ موتور عمل نماید، مسیر جریان انرژی از باطری به DC-link خواهد بود، و در عین حال چنین مبدلی به عنوان یک مبدل بوست یا مبدل تقویتی عمل خواهد کرد. در غیر این صورت، انرژی از DC-link به باطری جریان خواهد یافت، آن هم به هنگامی که موتور تحت حالت ترمز احیاگر عمل نموده و در عین حال مبدل به عنوان کانورتور باک عمل می نماید. در اینجا لاجیک کنترل تکمیلی مرتبط با دو IGBT استفاده شده است، بنابراین جریان القاگر غالباً در مود پیوسته (CCM) خواهد بود. از طریق انتخاب ولتاژ DC-link مرتبط با Vdc و جریان القاگر یا سلف iL به عنوان حالت های بیان شده، ارتباط متغیر مبدل DC-DC دو جهته با استفاده از روش میانگین گیری شده فضای حالت به شرح ذیل بیان می شود [۴]:
مبدل DC-DC دو جهته در ماشین برقی
۳- آنالیز ثبات سیگنال ـ کوچک کنترلر پیشنهادی
در عین آن که سرعت و گشتاور موتور تحت حالت نیرو محرکه موتور در شکل ۱ به صورت تعدیل شده مشخص شده است، اینورتور مربوطه به صورت بار “نیروی ثابت” برای باس DC در نظر گرفته شده و دارای یک ادمیتانس ورودی افزایشی منفی می باشد همانگونه که در نیمه سمت راست شکل ۵ نشان داده شده است. بنابراین، این اینورتور دارای عملکردی همانند بارهای مبدل بوست می باشد و بار خاص نیز ممکن است به آسانی سبب عدم ثبات ولتاژ باس DC در مقایسه با بار مقاومت معمولی شود [۵]. با این وجود، به هنگامی که موتور تحت حالت متعارف کار کند، یک جریان “توان ثابت” در جهت DC-link سیر داشته که البته در این ارتباط مشکل ثبات ولتاژ DC-link در این حالت تاکنون مورد بررسی قرار نگرفته است.
در این بخش، ثبات ولتاژ DC-link مبدل بارگذاری شده به وسیله بار توان ثابت مورد بررسی قرار می گیرد. از طریق استفاده از روش میانگین گیری فضای حالت، معادلات فضای حالت این مبدل که در شکل ۱ نشان داده شده است را می توان به شرح ذیل تغییر داد:
مبدل DC-DC دو جهته در ماشین برقی
۴- نتایج شبیه سازی سیستم و مباحث
به منظور تصدیق تحلیل تئوریکی فوق، مدل شبیه سازی سیستم در شکل ۱ با استفاده از نرم افزار MATLAB/simulink ایجاد گردید که شامل سیستم محرکه PMSM و کنترلر مبدل DC/DC می باشد.
شکل ۹ نشان دهنده نتایج شبیه سازی سیستم نیرو محرکه می باشد. خط قرمز منحنی شبیه سازی یک خازن ۶۰۰uF DC-link بزرگتر و رنگ آبی خازن ۵۲۰Uf DC-link کوچکتر می باشد. می توان این مورد را مشاهده نمود که یک خازن بزرگتر Cbus برای ثبات ولتاژ DC-link مناسب خواهد بود. با این وجود، ولتاژ DC-link حتی با یک خازن کوچکتر به هنگامی که ولتاژ DC-link از ۴۰۰ تا ۵۰۰ ولت تعدیل شود نیز دارای نوسان نخواهد بود. به علاوه، یک جریان توان موتور در DC-link تحت حالت ترمز احیاگر نیز می تواند برای تثبیت ولتاژ DC-link در مقایسه با جریان DC-link به هنگامی که موتور تحت حالت رانشی عمل می نماید مؤثر و مفید باشد. بنابراین، کلیه نتایج شبیه سازی تصدیق کننده تحلیل تئوریکی در بخش فوق می باشند.
مبدل DC-DC دو جهته در ماشین برقی
۵- نتیجه گیری
در این مقاله، یک سیستم نیرو محرکه جدید با استفاده از مبدل DC-DC دو جهته بوست / باک به عنوان یک سیستم پشت به پشت خاص ارائه شده است. مدل سیگنال کوچک آن نشان دهنده این موضوع است که یک لوپ کنترل جریان داخلی سریع و یک خازن DC-link بزرگ برای متوقف سازی اغتشاش ولتاژ DC-link می تواند مؤثر و کارآمد باشد. به علاوه، مود رانشی ـ موتور به احتمال بیشتری قابلیت ایجاد عدم ثبات ولتاژ DC-link در مقایسه با حالت ترمز احیاگر را خواهد داشت. در نهایت مدل شبیه سازی سیستم رانشی اثبات کننده تحلیل تئوریکی فوق با استفاده از ویژگیهای اجرایی تحت شرایط عملیاتی متعارف می باشد.
لطفا به جای کپی مقالات با خرید آنها به قیمتی بسیار متناسب مشخص شده ما را در ارانه هر چه بیشتر مقالات و مضامین ترجمه شده علمی و بهبود محتویات سایت ایران ترجمه یاری دهید.
