21世纪汽车的发展受到能源、环保和安全的三大挑战。未来车辆对电能的需求和效率的要求使得设计适合的车用整合起动发电系统(ISA)显得尤为必要。考虑到中国和世界巨大的市场,ISA的研究将对中国的汽车产业带来相当大的益处。本项目对车用ISA的一种新型IPM电机和矩阵Z-源电力电子变换器进行了深入的应用基础研究,用与众不同的电机设计理念获得气隙的弱磁,研究了一种新型、具有大转速范围的分段式磁钢内嵌式永磁同步(IPM)电机,适用于混合电动车辆的应用场合。此电机体积小、重量轻、从低转速到高转速范围都保持高功率,满足ISA对转速范围的要求。结合矩阵变换器和Z-源逆变器的理论研究了适用于42V PowerNet的矩阵Z-源电力电子变换器,克服了被广泛采用于ISA系统中的VSI的缺点和局限性,掌握了其中的关键技术。包括大转速范围的内置式永磁同步的设计、优化技术;42V PowerNet ISA系统双向矩阵Z-源变换器的拓扑结构、工作原理和调制策略;ISA系统的无速度传感器-变结构直接转矩控制策略。
英文主题词ISA;IPM synchronous machine; Matrix Z-source converter.