Вестник МГТУ, 2023, Т. 26, № 4.

Вестник МГТУ. 2023. Т. 26, № 4. С. 361-373. DOI: https://doi.org/10.21443/1560-9278-2023-26-4-361-373 УДК 621.314.1 DC/DC-преобразователь в тяговой системе электромобиля М. Д. Иванов, Р. Т. Хазиева* *Уфимский государственный нефтяной технический университет, г. Уфа, Россия; e-mail : khazieva@mail.ru, O RCID : https://orcid.org/00 00-0002-7075-0363 Информация о статье Реферат Преобразователи постоянного напряжения в постоянное напряжение (DC/DC- преобразователи) применяются в различных электротехнических устройствах, в том числе в тяговой системе электрических транспортных средств. В качестве привода в электромобилях используют синхронные двигатели с постоянными магнитами. Их отличительная черта - нелинейная зависимость электромагнитного момента двигателя от его входного напряжения. Одним из способов улучшения энергетических характеристик электромобиля является включение преобразователя постоянного напряжения в схему питания двигателя. В ходе исследования рассмотрены основные типы преобразователей постоянного напряжения, изучены их преимущества и недостатки; определен способ увеличения энергоэффективности электромобиля за счет использования в составе его силовой схемы многоканального преобразователя постоянного напряжения. Подобная структура позволяет снизить требования к отдельным силовым ключам и элементам преобразователя, а также является оптимальной с точки зрения массогабаритных показателей, так как в преобразователях данного типа отсутствует трансформатор. На основе произведенного обзора была выбрана схема многоканального преобразователя постоянного напряжения для интеграции в систему тягового электропривода. В качестве базового транспортного средства выбрана модель Tesla Model S. На основе рассчитанных динамических характеристик электромобиля определены основные параметры преобразователя постоянного напряжения; произведено компьютерное моделирование силовой установки электрического транспортного средства с преобразователем постоянного напряжения в программной среде Matlab Simulink. Применение преобразователя позволяет улучшить энергоэффективность транспортных средств, а также является лучшим решением по сравнению с установкой батареи с повышенным напряжением. Иванов М. Д. и др. DC/DC-преобразователь в тяговой системе электромобиля. Вестник МГТУ. 2023. Т. 26, №4. С. 361-373. DOI: https://doi.org/10.21443/1560-9278-2023-26-4-361-373. Поступила в редакцию 04.09.2023; получена после доработки 02.10.2023; принята к публикации 17.10.2023 Ключевые слова: DC/DC-преобразователь, электрическое транспортное средство, многоканальный преобразователь постоянного напряжения. LC-фильтр, многофункциональный интегрированный электромагнитный компонент Для цитирования Article info Received 04.09.2023; received in revised 02.10.2023; accepted 17.10.2023 Key words: DC/DC converter, electric vehicle, multi-channel DC/DC converter, LC filter, multifunctional integrated electromagnetic component For citation DC/DC converter in the electric vehicle traction system Maksim D. Ivanov, Regina T. Khazieva* *Ufa State Petroleum Technological University, Ufa, Russia; e-mail : khazieva@mail.ru, O RCID : https://orcid.org/00 00-0002-7075-0363 Abstract DC-DC converters are used in various electrical devices including the traction system of electric vehicles. Electric vehicles use synchronous motors with permanent magnets as drives. Their distinctive feature is the nonlinear dependence of the electromagnetic torque of the motor on its input voltage. One of the ways to improve the energy characteristics of an electric vehicle is to include a DC-DC converter in the engine power supply circuit. The study has examined the main types of DC-DC converters, studied their advantages and disadvantages; a method has been determined to increase the energy efficiency of an electric vehicle by using a multi-channel DC-DC converter as part of its power circuit. This structure makes it possible to reduce the requirements for individual power switches and converter elements, and is also optimal from the point of view of weight and size indicators, since converters of this type do not have a transformer. Based on the review, a multichannel DC-DC converter circuit has been selected for integration into the traction electric drive system. The Tesla Model S has been chosen as the base vehicle. Based on the calculated dynamic characteristics of the electric vehicle, main parameters of the DC- DC converter have been determined, computer simulation of the power plant of an electric vehicle with a DC-DC converter has been carried out in the Matlab Simulink software environment. The use of the converter improves the energy efficiency of vehicles, and is also a better solution compared to installing a battery with a higher voltage. Ivanov, M. D. et al. 2023. DC/DC converter in the electric vehicle traction system. Vestnik of MSTU, 26(4), pp. 361-373. (In Russ.) DOI: https://doi.org/10.21443/1560-9278-2023-26-4-361-373 . 361