I nte rna t io na l J o urna l o f   P o w er   E lect ro nics   a nd   Driv Sy s t e m   ( I J P E DS )   Vo l.   7 ,   No .   3 Sep tem b er   201 6 ,   p p .   1 0 1 2 ~ 1 0 2 2   I SS N:  2088 - 8 694 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j p ed s . v7 . i 3 . p p 1 0 1 2 - 1 0 2 2           1012       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s jo u r n a l.c o m/o n lin e/in d ex . p h p /I JP E DS   IRAM Y Inv ert er  Co ntrol for  So la r Electr ic  Vehicl e       Ra chid T a leb 1 H e m za   Sa idi 2   1   El e c tri c a En g in e e rin g   De p a rtme n t,   Ha ss ib a   Be n b o u a li   Un iv e rsity   L a b o ra to ire G é n ie E lec tri q u e   e E n e rg ies   Re n o u v e lab les   (LG EE R) Ch lef ,   A lg e ria   2   El e c tri c a En g in e e rin g   De p a rtme n t,   Un iv e rsity   o f   S c ien c e   a n d   T e c h n o l o g y   o f   Or a n - M o h a m e d   Bo u d iaf     L a b o ra to ire d ’é lec tro n iq u e   d e   p u i ss a n c e   d ’é n e rg ie so laire   e d ’a u to m a ti q u e   (L EP E S A ) ,   Ora n ,   A lg e ri a       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   No v   1 2 ,   2 0 1 5   R ev i s ed   A p r   1 5 ,   2 0 1 6   A cc ep ted   Ma y   1 6 ,   2 0 1 6       S o lar  El e c tri c   V e h icle (S E V a re   c o n sid e re d   th e   f u tu re   v e h icle t o   so lv e   th e   issu e o f   a ir  p o ll u ti o n ,   g lo b a w a r m in g ,   a n d   th e   ra p id   d e c re a se o th e   p e tro leu m   re so u rc e f a c in g   th e   c u rre n tran sp o rtati o n   tec h n o l o g y .   Ho w e v e r,   S EV   a re   stil f a c in g   i m p o rtan tec h n ica o b sta c les   to   o v e rc o m e .   T h e y   in c lu d e   b a tt e ries   e n e rg y   sto ra g e   c a p a c it y ,   c h a rg in g   ti m e s,  e ff icie n c y   o th e   so lar  p a n e ls  a n d   e lec tri c a p r o p u lsio n   sy st e m s.  S o lv in g   a n y   o f   th o se   p ro b lem s     a n d   e lec tri c   v e h icle w il c o m p e te - c o m p le m e n th e   in tern a l   c o m b u stio n   e n g in e v e h icle s.  In   th e   p re se n w o rk ,   we   p ro p o se   a n   e lec tri c a p ro p u lsi o n   s y ste m   b a s e d   o n   t h re e   p h a se   in d u c ti o n   m o to in   o r d e to   o b tain   t h e   d e sire d   sp e e d   a n d   t o rq u e   w it h   les p o w e lo ss .   Be c a u se   o f   th e   n e e d   to   l ig h tw e ig h t   n a tu re ,   sm a ll   v o lu m e ,   lo w   c o st,  les m a in ten a n c e   a n d   h ig h   e f f icie n c y   s y st e m ,   a   th re e   p h a se   sq u irrel  c a g e   in d u c ti o n   m o to (IM is  se lec ted   in   th e   e lec tri c a l   p ro p u lsi o n   sy ste m .   T h e   IM   is   f e d   f ro m   th re e   p h a se   in v e rter   o p e ra ted   b y   a   c o n sta n V /F   c o n tr o m e th o d   a n d   S p a c e   V e c to P u lse   W id th   M o d u latio n   (S VP W M a lg o rit h m .   T h e   p ro p o se d   c o n tr o stra teg y   h a b e e n   imp lem e n ted   o n   t h e   tex a in stru m e n ts  T M 3 2 0 F 2 8 1 2   Dig it a S ig n a P ro c e ss o r   (DSP t o   g e n e ra te  S V P W M   sig n a n e e d e d   to   tri g g e th e   g a tes   o I G B T   b a se d   in v e rter.   T h e   in v e rter  u se d   in   th is  w o rk   is  a   th re e   p h a se   in v e rter  I R A M Y 2 0 U P 6 0 B   ty p e .   T h e   e x p e ri m e n tal  re su lt sh o w   th e   a b il it y   o f   th e   p r o p o s e d   c o n tr o l   stra teg y   to   g e n e ra te  a   th re e - p h a se   sin e   w a v e   sig n a w it h   d e sire d   f re q u e n c y .   T h e   p ro p o se d   c o n tro l   stra teg y   is  e x p e ri m e n ted   o n   a   l o c a ll y   m a n u fa c tu re d   E V   p ro t o ty p e .   T h e   re su lt sh o w   th a th e   EV   p ro to ty p e   c a n   b e   p ro p e ll e d   to   sp e e d   u p   t o   6 0 k m /h   u n d e d if f e re n ro a d   c o n d it io n s.   K ey w o r d :   DSP   p r o ce s s o r   I n d u ctio n   m o to r   I R A MY   i n v er ter   So lar   elec tr ic  v eh icle   SVP W m et h o d   V/F c o n tr o l   Co p y rig h ©   201 6   In s t it u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   R ac h id   T aleb   E lectr ical  E n g i n ee r i n g   Dep ar t m en t,    Hass ib B en b o u ali  U n i v er s it y ,   L ab o r ato ir Gén ie  E lectr iq u et  E n er g ie s   R e n o u v elab les ( L GE E R ) ,     Ha y   Sale m ,   R o u te  Natio n a le  No   1 9 ,   C h lef A l g er ia .   E m ail:  r . taleb @ u n iv - c h le f . d z       1.   I NT RO D UCT I O N   E f f o r ts   to   i m p r o v e   air   q u al it y   in   h ea v il y   p o p u lated   u r b an   co m m u n itie s   h av e   r ek i n d led   i n te r est  in   th e   d ev elo p m en o f   elec tr ic  v eh ic le  tech n o lo g y .   Ho w e v er ,   th k e y   i s s u es  w h ic h   ar ch a llen g in g   in   t h d esi g n   o f   elec tr ic  v eh ic les  ar th elec t r ic  p r o p u ls io n   s y s te m ,   e n er g y   s o u r ce s   an d   b atter y   m an a g e m en s y s te m   [ 1 - 3 ] .   So lv i n g   a n y   o f   th o s i s s u es   an d   elec tr ic  v eh icle s   w ill  co m p ete - co m p le m e n t h co n v e n tio n al  in ter n al   co m b u s t io n   e n g in e s   v eh icles.  T h is   p ap er   w il f o cu s   i n   d esi g n   a n d   p er f o r m a n ce   o f   elec tr ic   p r o p u ls io n   s y s te m   alter n ati v e.   Dir ec C u r r en ( D C )   an d   B r u s h les s   Dir ec C u r r en ( B L D C )   m o to r s   d r iv es  h a v b ee n   w id e l y   ap p lied   as  p r o p u ls io n   s y s te m   to   E Vs  b ec au s o f   th e ir   tech n o lo g y   m atu r it y   a n d   co n tr o s i m p lic it y .   Ho w ev er ,   w it h   th e   e m er g i n g   tech n o lo g y   i n   s w itc h in g   s e m ico n d u cto r s   a n d   d ig it al  s ig n al  p r o ce s s o r s   at  r ea s o n a b le  co s t le d   to   m o r e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I SS N :   2088 - 8 694   IJ PEDS   Vo l.   7 ,   No .   3 Sep tem b er   2 0 1 6   1 0 1 2   1 0 2 2   1013   in ter est  in   u s in g   AC   i n d u ctio n   m o to r s   i n s tead   o f   DC   m o to r s   [ 4 ].   T h AC   i n d u ctio n   m o to r s   esp ec iall y   t h ca g e   t y p e,   h av l ig h t w ei g h t,  s m all  v o lu m e,   lo w   co s t,  less   m ai n te n an ce ,   n o   co m m u tat io n ,   h i g h   t o r q u e   at   l o w   s p e e d   an d   h ig h   e f f icie n c y .   T h ese  ad v a n t ag es  ar p ar ticu lar l y   i m p o r tan f o r   E ap p licatio n s .   I n   E Vs   p r o p u ls io n ,   an   A in d u ctio n   m o to r   d r iv is   f ed   f r o m   D C   s o u r ce   ( b atter y ) ,   w h ich   h a s   ap p r o x i m atel y   co n s tan ter m i n al  v o lt a g e,   th r o u g h   D C / AC   in v er ter   [ 5 ] .   T h in v er ter   u s ed   i n   th i s   w o r k   is   th r ee   p h ase   i n v er ter   I R AM Y2 0 UP 6 0 B   ty p e.   Sin ce   t h o u tp u A C   v o lta g o f   th i n v er ter   h as  h i g h   f r eq u en c y   s q u ar w av f o r m s ,   h i g h   s p ee d   p r o ce s s o r   is   n ee d ed   to   p r o d u ce   th p r o p er   s w itc h i n g   s eq u e n ce .   Var io u s   s w i tch i n g   tech n iq u es  [ 6 ,   7 ]   ar u s ed   to   g e n er ate  P W s i g n al   w h ic h   i s   u s ed   to   d eter m i n t h a m p litu d a n d   th e   f r eq u en c y   o f   t h o u tp u v o lta g e.   Am o n g   t h v ar io u s   P W tec h n iq u es,  Sp ac Vec to r   P W ( SVP W M)   h as  ad v an ta g e s   th at  m ad it  t h m o s t   s w itc h in g   tech n iq u es  s u itab le  f o r   elec tr ic  v e h icles   [ 8 ,   9 ] .   T h in ter e s ti n g   f ea tu r es   o f   t h is   t y p o f   m o d u latio n   i s   th at  it  p r o v id es   b etter   D C - li n k   u ti lizatio n ,   m o r e f f icie n t   u s e   o f   DC   s u p p l y   v o lta g e,   p r o d u ce   less   r ip p les  a n d   in cr ea s li f ti m o f   d r iv e.   Fu r th er m o r e,   it c an   b ea s i l y   i m p l e m en ted   d ig itall y   a n d   h en ce   o f f er s   th ad v an ta g e   to   p er f o r m   e n tire   d i g ital  p r o ce s s i n g   tas k s .   T h p er f o r m a n c o f   SVP W d ep en d s   o n   t h t y p o f   p r o ce s s o r   u s ed   f o r   it s   i m p le m e n tatio n .   Am o n g   t h v ar io u s   p r o ce s s o r s   av ailab le  i n   t h m ar k et,   th m o s p o p u lar   ar th e   T ex as  I n s tr u m e n DSP   w h ich   h o ld s   ab o u 7 0 o f   th m ar k et  [ 5 ] .   T MS3 2 0 F2 x x x   D SP   s er ies  ar h ig h   s p ee d   p r o ce s s o r s   w h ic h   h a v b ee n   d ev elo p ed   b y   T ex as  I n s tr u m en t s   esp ec iall y   f o r   i n d u s tr ial  co n t r o ap p licatio n s ,   i n   p ar ticu lar   f o r   i m p le m en tatio n   o f   SVP W alg o r ith m   to   d r iv e   th s w itc h es o f   th i n v er ter .   I n   th p r ese n p ap er   an   elec tr i p r o p u ls io n   s y s te m   i s   i n v e s ti g ated .   T h p r o p u ls io n   s y s te m   co n s tit u te s   o f   t h r ee   p h ase  s q u ir r el  ca g in d u ct io n   m o to r ,   I GB T   b ased   th r ee   p h ase  in v er ter   an d   a d v an ce d   p r o ce s s o r ,   s u c h   as  D SP ,   i m p le m en t in g   SVP W alg o r ith m   f o r   o p en   lo o p   s p ee d   co n tr o u s in g   V/F   m et h o d   o f   elec tr ic   v eh ic le.   T h V/F  i s   s elec ted   b ec au s it  tr ies  to   ac h iev s o m f ea tu r es  w h ic h   ar s u i tab le  f o r   elec tr ic  v eh icles.   T h ese  in cl u d w id s p ee d   s p a n   w it h   co n s tan m o to r   to r q u e,   lo w   s tar t in g   cu r r e n t,  ac ce ler ati o n   an d   d ec eler atio n   o f   th v eh icle.   T h p ap er   is   o r g an ized   as  f o llo w s f ir s SVP W tech n iq u alo n g   w i th   V/F  m et h o d   is   d is cu s s ed ,   s ec o n d   th e   m ec h a n i ca l p ar ts   o f   th e   v e h icle   ar p r esen ted ,   a n d   t h ir d   th e   elec tr ical   p r o p u ls io n   s y s te m   is   d escr ib ed   an d   f in al l y   p r ac tic al  r esu lt s   o b tain ed   ar p r esen ted   alo n g   w it h   co n cl u s io n s .       2.   SPAC E   V E C T O P UL S E   WI D T H   M O DULAT I O T E CH NI Q U E   A   n u m b er   o f   P u l s W id th   Mo d u latio n   ( P W M)   s ch e m es  ar u s ed   to   co n tr o t h e   m a g n itu d e     an d   f r eq u e n c y   o f   A C   o u tp u v o ltag o f   th i n v er ter .   T h m o s w id el y   u s ed   P W s ch em es  f o r   th r ee   p h as e   v o ltag s o u r ce   in v er ter s   ar e   s in w a v Si n u s o id al  P W ( SP W M)   [ 8 ,   1 0 ]   an d   S p ac Vec to r   P W M     ( SVP W M)   [ 8 ,   1 1 ] .   Sin ce   SVP W is   ea s il y   i m p le m e n d ig it all y ,   e n ab le  m o r e f f icien t   u ti lizatio n   o f   DC   b u s   v o ltag e,   a n d   g e n er ate  s i n w a v w it h   lo w er   T o tal  Har m o n ic  Dis to r tio n   ( T HD) ,   it  is   m o s f r e q u en tl y   p r ef er ab le  tech n iq u u s ed   i n   m o d er n   A C   m ac h in e s   d r iv es  f ed   b y   in v er ter s .   T h p er f o r m a n ce   o f   a n   i n d u c tio n   m o to r   is   i m p r o v ed   w h en   SVP W tech n iq u is   ap p lie d .   Deta ils   ex p lan atio n   o f   t h SVP W an d   SP W tech n iq u e s   ca n   b f o u n d   i n   [ 1 2 ] .   A lth o u g h   SVP W is   m o r e   co m p lica ted   th a n   s in u s o id al  P W M,   it  is   ea s il y   i m p le m e n ted   u s i n g   m o d er n   DSP   b ase d   co n tr o s y s te m s .     T h SVP W tech n iq u i m p l e m en ted   in to   th e x is ti n g   T I   Dig ital  Mo to r   C o n tr o ( DM C )   lib r ar y   r ed u ce s   co m p u tatio n   ti m a n d   th n u m b e r   o f   tr a n s i s to r   co m m u ta t i o n s   [ 1 3 ] .   I th er ef o r i m p r o v es  E lectr o   Ma g n etic   I n ter f er en ce   ( E MI )   b eh av io r .       3.   V/F   CO NT RO L   M E T H O D   T h b est  w a y   to   v ar y   t h s p ee d   o f   th in d u ctio n   m o to r   is   b y   v ar y i n g   t h s u p p l y   f r eq u en c y     an d   v o lta g lev el  s i m u l tan eo u s l y .   I t c an   b s h o w n   t h at  t h to r q u d ev elo p ed   b y   th i n d u ct i o n   m o to r   is   d ir ec tl y   p r o p o r tio n al  to   th e   r atio   o f   t h ap p lied   v o lta g a n d   t h f r eq u en c y   o f   t h s u p p l y .   B y   v ar y in g   t h v o lta g e     an d   f r eq u e n c y ,   b u k ee p in g   th eir   r atio   co n s ta n t,  t h m ax i m u m   to r q u d ev elo p ed   ca n   b k ep co n s ta n t   th r o u g h o u th s p ee d   r an g e.   I n   s u m m ar y ,   u s in g   t h V/F  co n tr o m e th o d   th f o llo w i n g   ca n   b ac h iev ed 1 )   th in d u ctio n   m o to r   ca n   b r u n   t y p ica ll y   f r o m   5 o f   th s y n ch r o n o u s   s p ee d   u p   to   th b as s p ee d   ( m a x i m u m   v eh ic le  s p ee d ) ,   an d   th m a x i m u m   to r q u g e n er ated   b y   t h m o to r   ca n   b k ep co n s t an t h r o u g h o u th is     r an g e,   2 )   th e   s tar ti n g   cu r r en is   lo w er ,   3 )   th ac ce ler atio n   a n d   d ec eler atio n   ca n   b co n tr o lled   b y   co n tr o lli n g   th ch a n g o f   t h s u p p l y   f r eq u en c y   [ 1 4 ,   1 5 ].       4.   DE S I G O B J E CT I V E S   T h m ec h a n ical  s tr u ct u r o f   th elec tr ic  v eh ic le  p r o to ty p e   m an u f ac t u r ed   lo ca ll y   an d   u s ed   in   th i s   s tu d y   i s   s h o w n   i n   Fig u r e   1 .   T h w ei g h t,  v o lu m a n d   ae r o d y n a m ic  d r ag   a n d   r o llin g   r es i s tan ce   ef f ec t s   h av e   b ee n   ca r ef u ll y   co n s id er e d   in   th d esi g n   o f   t h b o d y   o f   t h e   v eh icle  [ 5 ] .   T h d esig n   o b j e ctiv es  ar to   atta i n   m ax i m u m   s p ee d   o f   6 0 k m /h   w i th   to tal  w eig h t o f   5 0 0 k g   an d   ac ce ler atio n   ti m 0   to   6 0 k m / h   b elo w   3 0 s ec .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       I R A MY   I n ve r ter C o n tr o l fo r   S o la r   E lectric V eh icle   ( R a ch id   Ta leb )   1014       Fig u r 1 .    R ep r esen tatio n   o f   al l f o r ce s   ac tin g   o n   E V       T h r o a d   s lo p e   to r q u T   is   d ef i n ed   b y :     G A R w T T T T T                 ( 1 )     w h er e   a.   2 . . . 2 v A c p T w w : A er o d y n a m ic  to r q u                                                                                                                                       b.   ) c o s ( . . . g m k T R R : Ro llin g   to r q u                                                                                                                               c.   a m k T m A . . : A cc eler atio n   to r q u                                                                                                                                                         d.   ) s i n ( . . g m T G : G r ad ien t to r q u   e.     , m : V eh icle  m as s   an d   r o ad   an g le                                                                                                                                            T o r q u ev alu at io n   o f   t h p o w er   f lo w   o cc u r r i n g   i n to   v e h icl is   i n   s tr o n g   r elat io n   w i th   its   m as s   a n d   a   to tal  to r q u w ill b ex p r es s ed   as:     p A t T T C                   ( 2 )     Fo r   th i s   s t u d y ,   w s elec ted   f o r   th E Vs   p r o p u ls io n   ca g e   th r ee   p h ase  i n d u c tio n   m o to r   o f   4 . 7 k W ,   2 2 0 /3 8 0 V,   1 1 /1 9 A ,   4   p o les w i th   m a x i m u m   s p ee d   o f   1 5 0 0 r p m .       5.   SYST E M   DE SI G N   T h s tr u ctu r o f   t h elec tr o - s o lar   v eh icle  i s   s tr o n g   ev al u a tin g   m a n n er   b ec au s o f   t h m o r o r   less   r ap id   b u s tead y   ev o lu tio n   o f   t h co m p o n en ts   tech n o lo g y   a n d   p er f o r m an ce .   A s   elec tr ic  v e h icles,  t h d if f er e n t   p ar ts   ar an   e m er g i n g   in d u s tr y ,   it is   n ec es s ar y   to   s et  t i m co n s tr ain t s   an d   o b j ec tiv es to   b ac h iev ed   at  t h le v el  o f   p er f o r m an ce   ca r s ,   li k to   im p r o v t h ac ce ler atio n   p er f o r m a n ce   o f   t h v e h icle.   T h er h av b ee n   r e m ar k ab le  d ev e lo p m en ts   i n   t h ar ea   o f   s o lar   ce ll s   a n d   in   t h d ev elo p m e n t o f   u ltra   li g h weig h t so lar   c h ar g i n g   b atter y   p o w er ed   ca r s .   T h p h o to v o ltaic  ar r a y   ca n   p r o v id lar g e   cu r r en t   i n   a   s h o r ti m e,   d eliv er i n g   ex tr a   en er g y   to   m ee th e   en er g y   r eq u ir e m e n w h e n   it   is   n ee d ed .   I n   ad d itio n ,   t h elec tr o n ics   it s elf   i s   a n   i m p o r tan t   co n s tr ain t   in   ter m s   o f   th s h ap e   o f   th ca r .   Au to C A s o f t w a r is   u s ed   to   d esig n   t h v e h icl s h ap ( Fig u r e s   2   an d   3 )   in   o r d er   to   ch o o s e   th b est f r a m v e h icle  s h ap an d   d eter m i n es t h w ea k   p o in t s   o f   t h v eh icle.   T h f r o n t   co n s is t s   a   s u s p en s io n   s y s te m   co u p led   w it h   t h v eh icle   s teer in g   s y s te m .   T h s u s p en s io n s   is   co n s id er ed   d o u b le  w is h b o n e,   th e y   co n s is t w o   tr ia n g le s ,   ea ch   o f   th e m   i s   b o u n d   b y   t w o   h in g es  o n to   t h e   f r a m e   a n d   th o t h er   b all  to   k n u c k le.   T h ese  s u s p en s io n s   ar s i m ilar   to   Mc P h er s o n ,   o f te n   f itted   to   lu x u r y   v eh ic les  o r   co m p e titi o n   o n e,   a s   t h e y   allo w   a n   in f i n ite   n u m b er   o f   s e tti n g s   p o s itio n s .   Fi g u r e   4   is   u s ed   to   d er iv e   th d esire d   d r iv in g   p o w er   to   en s u r v e h icle  o p er atio n .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I SS N :   2088 - 8 694   IJ PEDS   Vo l.   7 ,   No .   3 Sep tem b er   2 0 1 6   1 0 1 2   1 0 2 2   1015         Fig u r 2 .   Stru ct u r s u p p o s ed   o f   th ca r     Fig u r 3 .   Me ch an ical  s tr u ct u r e   d esig n           Fig u r 4 .   P h o to   o f   th v eh icle  m an u f ac t u r ed       6.   E L E C T RIC AL   P RO P U L SI O SYST E M   Fig u r e   5   s h o w s   t h b lo ck   d ia g r a m   o f   t h o p en   lo o p   co n tr o s y s te m   u s ed   to   ad j u s t h s p ee d   o f   th e   v eh ic le.   T h h ar d w ar in cl u d es  s q u ir r el  ca g i n d u ctio n   m o to r ,   b r id g in v er ter ,   is o latio n   ca r d ,   Dig ital  Si g n al   P r o ce s s o r   ( DSP ) ,   s p ee d   s en s o r ,   p o ten tio m eter   f o r   d esire d   s p ee d   ad j u s t m e n t,  a n d   s w itc h e s   f o r   u s er   i n ter f ac e.   T h d esire d   s p ee d   is   e n ter ed   b y   t h u s er   v ia  t h e   p o ten tio m eter   an d   t h en   e n ter ed   to   DSP   v ia  a n alo g   to   d ig ital   co n v er ter   ( A D C ) .   T h e   s p ee d   o f   t h m o to r   ( i.e .   v eh ic le)   is   m o n ito r ed   u s i n g   tac h o m eter   s et u p .   T h in v er ter   u s ed   in   t h i s   w o r k   is   t h r ee   p h ase   in v er ter   I R A MY 2 0 UP 6 0 B   t y p ( Fig u r 6)           Fig u r 5 .   T h b lo ck   d iag r am   o f   th o p en   lo o p   co n tr o l s y s te m   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       I R A MY   I n ve r ter C o n tr o l fo r   S o la r   E lectric V eh icle   ( R a ch id   Ta leb )   1016       Fig u r 6 .   T h r ee   p h ase  in v er ter   I R A M Y2 0 UP 6 0 B       It   is   iMOT I ON  s er ies  2 0 A,   6 0 0 in teg r ated   p o w er   h y b r id   I C   w it h   i n ter n a s h u n r e s is to r   f o r   ap p lian ce   m o to r   d r iv es  ap p licatio n s   a n d   co m p r ess o r   d r iv er s .   I o f f er s   a n   ex tr e m el y   co m p ac t,  h ig h   p er f o r m a n ce   AC   m o to r   d r iv e r   in   a   s i n g le  i s o lated   p ac k a g to   s i m p li f y   d esi g n .   T h is   a d v an ce d   HI C   i s   a   co m b i n atio n   o f   lo w   V CE(on)   n o n   p u n c h   t h r o u g h   I GB T   tech n o lo g y   a n d   th i n d u s tr y   b e n c h m ar k   3   p h ase  h i g h   v o ltag e,   h i g h   s p ee d   d r iv er   in   a   f u ll y   is o lated   t h er m all y   e n h a n ce d   p ac k ag e.   A   b u il in   te m p e r atu r m o n ito r   an d   o v er   cu r r en an d   o v er   te m p er atu r p r o tectio n s ,   alo n g   w it h   th s h o r cir cu it  r ated   I GB T s   an d   in teg r ated   u n d er   v o ltag lo ck o u t   f u n ctio n ,   d eli v er   h i g h   le v el  o f   p r o tectio n   a n d   f ai ls a f o p er atio n .   Usi n g   n e w l y   d ev elo p ed   s in g le   in   li n p ac k ag e   ( Si P 3 )   w it h   h ea t   s p r ea d er   f o r   t h p o w er   d ie   alo n g   w i th   f u l tr a n s f er   m o u ld   s tr u ctu r e   m i n i m izes  P C B   s p ac an d   r es o lv es  is o lat io n   p r o b lem s   to   h ea s in k .   T h in ter n al  elec tr ic   s ch e m atic  a n d   th e   t y p ical  ap p licatio n   co n n ec tio n   o f   I R A MY 2 0 UP 6 0 B   a r p r es en ted   b y   Fi g u r e s   7   an d   8.           Fig u r 7 .   I n ter n al  elec tr ic  s c h e m atic  o f   I R A MY 2 0 UP 6 0 B       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I SS N :   2088 - 8 694   IJ PEDS   Vo l.   7 ,   No .   3 Sep tem b er   2 0 1 6   1 0 1 2   1 0 2 2   1017       Fig u r 8 .   T y p ical  ap p licatio n   co n n ec tio n   o f   I R A M Y2 0 UP 6 0 B       7.   O P E L O O P   CO NT RO L   S T RA T E G Y   T h u s er   ad j u s ts   th d esire d   s p ee d   u s in g   p o ten tio m eter   an d   th is   latter   co n v er t s   it  to   its   an alo g o u s   v o ltag e.   T h o u tp u o f   th p o ten tio m eter   is   s e n s ed   b y   th e   A D C   w h ic h   is   in te g r ated   o n   th DSP   an d   th en   co n v er ted   to   d esire d   f r eq u e n c y   f s .   T h o p en   lo o p   co n tr o p r o g r a m   co n s is ts   o f   s e v er al  s tag es  as  s h o w n   i n   t h e   f lo w   ch ar t d ep icted   in   Fi g u r e   9 .   B ased   o n   th f ig u r e,   th o p en   lo o p   s y s te m   ca n   b s u m m ar ized   as f o llo w s :   a.   I n itializatio n   DM C   m o d u le s   a n d   d ec lar v ar iab les;   b.   Dete r m i n V s   v o lta g es  w it h   c o n s ta n V/F  p r o f i le  b ased   o n   d esire d   f r eq u en c y   ( f s )   u s i n g   V Hz_ P R OF  m o d u le;   c.   Dete r m i n th t i m d u r at io n s   T a T b   an d   T c   b ased   o n   V s   an d   f s   u s i n g   S VGE N_ MF  m o d u le;   d.   Gen er ate  th s ig n al  P W b ased   o n   th ti m d u r atio n s   T a T b   an d   T c   u s i n g   P W MG E m o d u le.       8.   P RACTI CAL R E S UL T S   Fig u r e   1 0   s h o w s   a   s n ap s h o o f   P W s i g n als   g e n er ated   b y   t h S VP W m o d u le  a f ter   th e   ex ec u t io n   o f   th p r o g r a m   i m p le m en ted   in   th D SP .   Fig u r e   1 1   illu s tr ate s   th t w o   P W p u ls es  w h ic h   ar co m p le m en tar y   an d   u s ed   to   tr i g g er   th e   g ate s   o f   o n e   le g   o f   t h I GB T   B r id g o f   t h e   i n v er ter .   As  s h o w n   i n   F ig u r e   1 1 ,   in   o r d er   to   av o id   th s h o r cir cu it  o f   in v er ter   p o w er   s u p p l y ,   w i n tr o d u ce d   tim d ela y   o f   0 . 5 µ s   b et w ee n   th t w o   co m p le m e n tar y   p u ls e s .   Fig u r e   1 2   s h o w s   P W s ig n als  b ef o r an d   af ter   t h o p to co u p ler   ca r d   w h ich   e n s u r es   g alv a n ic   is o latio n   b et w ee n   DSP   an d   I n v er ter .   A s   s h o w n   i n   Fi g u r e   1 2 ,   th P W s ig n als  o f   m ag n i tu d 3 . 3   v o lt s   g en er ated   at  th DSP   o u tp u ar in v er ted   an d   a m p li f ied   to   5   v o lts   b y   t h o p to co u p ler   ca r d   b ef o r in p u ttin g   th e m   to   th i n v er ter .   T o   ch ec k   th s w i tch i n g   b eh av io r   an d   th r eliab ilit y   o f   th i n v er ter   ( i.e .   I R A M Y2 0 UP 6 0 B   m o d u le) ,   th o p er atio n   o f   o n o f   it s   ce ll  d u r in g   co m m u tatio n   is   i n v esti g a ted .   Fig u r e   1 3   ill u s tr ate s   t h w a v ef o r m s   o f   cu r r en a n d   v o lta g o f   o n I G B T   ce ll  u n d er   RL   i n d u ct iv lo ad   ( R = 8 . 4   an d   L = 4 . 7 5 m H)   d u r in g   co m m u tatio n .   T h s w itc h i n g   f r eq u en c y   o f   th I GB T s   tr an s is to r s   an d   DC   p o w er   s u p p l y   v o lta g ar 1 0 k Hz  an d   1 6 0 r esp ec tiv el y .   A s   s h o w n   i n   Fig u r e   1 3 ,   th c u r r en i n cr ea s es   i n   co n ti n u o u s   f o r m   f r o m   0   to   5 A   d u r in g   s w itc h i n g   o f f   ( S w itc h   Op en )   an d   th e n   d ec r ea s es  b ac k   to   0 A   d u r in g   s w i tch i n g   o n   ( S w itc h   C lo s e) .   T h v o ltag ac r o s s   th e   s w itc h   i s   eq u al   to   t h D C   p o w er   s u p p l y .   Fi g u r e   1 3   s h o w s   s m all  c u r r en t s   p i k es  a n d   v o l tag r i n g in g   d u r in g   s w itc h in g   w h ic h   ar p r o b a b ly   d u to   th I GB T s   in ter n al  p ar am eter s   e f f ec ts .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       I R A MY   I n ve r ter C o n tr o l fo r   S o la r   E lectric V eh icle   ( R a ch id   Ta leb )   1018       Fig u r 9 .   P r o g r am   Flo w c h ar t           Fig u r 1 0 .   PW s ig n al  a n d   its   co m p le m e n t       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I SS N :   2088 - 8 694   IJ PEDS   Vo l.   7 ,   No .   3 Sep tem b er   2 0 1 6   1 0 1 2   1 0 2 2   1019       Fig u r 1 1 .   Dea d   tim b et w ee n   t w o   co m p le m en tar y   p u l s es           Fig u r 1 2 .   PW s ig n al s   b ef o r an d   af ter   o p to co u p ler s           Fig u r 1 3 .   Vo ltag an d   cu r r en w a v e f o r m s   f o r   o n I GB T   ce l l     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       I R A MY   I n ve r ter C o n tr o l fo r   S o la r   E lectric V eh icle   ( R a ch id   Ta leb )   1020   T h in v er ter   is   test ed   to   s u p p ly   i n d u ct io n   m o to r   w ith   r ati n g   4 . 7 k W   w i th   a n d   w it h o u lo ad .   T h is   m o to r   is   th o n s elec ted   to   b u s ed   in   th p r o p u ls io n   s y s te m   d esi g n ed .   T h s w itc h i n g   f r eq u e n c y   o f   th e   I GB T s   tr an s is to r s   an d   DC   p o w er   s u p p l y   v o ltag ar 1 0 k Hz  an d   2 0 0 V   r esp ec tiv el y .   R esu lt s   ill u s tr ated   in   Fig u r e s   1 4   a n d   1 5   s h o w s   t h e   lin e   to   n eu tr al   v o lta g a n d   c u r r en a t h i n v er ter   o u tp u w h e n   s u p p l y i n g   t h e   m o to r .   A s   ca n   b n o ticed ,   th r esu lt s   ar v er y   s atis f ac t o r y   an d   th c u r r en w av is   al m o s s i n u s o id al.     Fi g u r e s   1 4   an d   1 5   also   s h o w   t h ab ili t y   o f   t h i n v er ter   ch an g i n g   s p ee d   o f   t h m o t o r   ( i.e .   v eh icle)   b y   g en er ati n g   s i n u s o id al  v o lta g f o r   d if f er e n t d esire d   f r eq u e n ci es ( i.e .   2 5 Hz  an d   5 0 Hz ) .   Fin all y ,   th p r ac tical  p er f o r m an ce   o f   t h e lectr ic  p r o p u ls io n   s y s te m   d esi g n ed   o p er atin g   u n d er   r o ad   lo ad   co n d itio n s   is   i n v e s ti g ated .   T h v eh icle  h a s   b ee n   o p er ated   o n   f lat  r o ad   an d   s tar ted   ch an g i n g   its   s p ee d   at  d if f er e n s ta g es.  T h r e s u lt s   o b tain ed   ar v er y   s atis f ac to r y   as  s h o w n   in   Fi g u r e   1 6 .   T h s p ee d   is   i n cr ea s ed   p r o g r ess iv el y   b y   t h d r iv er   a n d   th e   m ax i m u m   s p ee d   r ea ch ed   is   m o r t h a n   6 0 k m / h   ( i. e.   1 9 . 5 m /s )   a n d   t h e   cu r r en r eq u ir ed   at  t h is   s p ee d   is   3 . 5 A .   T h r esu lts   s h o w   th at  th e   v e h icle   ca n   r ea ch   s p ee d   u p   to   9 0 k m / h .   Ho w e v er ,   d r iv in g   at  th i s   s p e ed   r esu lted   in   lo o f   v ib r atio n s   o f   t h v e h icle.   T h is   is   p r o b ab ly   d u to   t h e   in co m p lete  d esi g n   r eq u ir e m e n ts   o f   t h v e h icle  b o d y .   T h ca p ab ilit y   o f   t h elec tr ic   p r o p u ls io n   s y s te m   u n d er   o v er lo ad   w as  a ls o   i n v e s ti g ated   b y   o p er atin g   th v e h icle  o n   g r ad ed   r o ad   c o n d itio n   w h er th r o ad   g r ad a n g le  i s   ab o u 4 5   d eg r ee .   T h r esu lt s   ar s h o w n   i n   Fig u r e   1 7 .   T h s p ee d   r ea ch ed   in   th is   ca s i s   ab o u t 1 2 . 7 m / s   ( i . e.   4 5 k m / h )   an d   t h cu r r en t r eq u ir ed   is   5 . 8 A .           Fig u r 1 4 .   W av f o r m   o f   th p h ase  v o ltag a n d   cu r r en f o r   f   2 5 Hz  w ith   lo ad   to r q u e           Fig u r 1 5 .   W av f o r m   o f   th p h ase  v o ltag a n d   cu r r en f o r   f   = 5 0 Hz  w it h   lo ad   to r q u e       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I SS N :   2088 - 8 694   IJ PEDS   Vo l.   7 ,   No .   3 Sep tem b er   2 0 1 6   1 0 1 2   1 0 2 2   1021       Fig u r 1 6 .   R u n n i n g   th v eh ic l in   f la t r o ad           Fig u r 1 7 .   R u n n i n g   th v eh ic l in   g r ad ed   r o ad       9.   CO NCLU SI O N   T h is   p ap er   p r esen ted   d esig n   o f   ce r tai n   p ar o f   a n   elec tr ic  v eh ic le.   T h elec tr ic  v eh icle  i s   p r o p elled   b y   th r ee   p h ase  ca g i n d u ctio n   m o to r   a n d   p o w er ed   b y   b att er ies  w h ic h   ar c h ar g ed   b y   s o lar   en er g y   s tat io n .   Af ter   s e v er al  ex p er i m e n p er f o r m ed ,   th D SP   b ased   co n tr o l   s y s te m   p r o p o s ed   an d   d ev elo p ed   in   th is   p ap er   is   ab le  to   o p er ate  th v eh icle  at  d if f er e n s p ee d s   u n d er   f lat  an d   u p h ill  r o ad   co n d itio n s .   Ho wev er ,   d u r in g   u p h il l   co n d itio n   th c u r r en r eq u ir ed   w as  q u i te  h i g h   co m p ar ed   to   cu r r en s u p p lied   to   DC   m o to r   u s ed   o n   th s a m v eh ic le  u n d er   t h s a m co n d it io n .   T h er ef o r e,   to   b co m p ar ab le  to   DC   m o to r ,   m o r r esear ch   w o r k   is   r eq u ir ed   o n   co n tr o l stra teg ie s   in   o r d er   to   im p r o v t h p er f o r m a n ce   o f   in d u ctio n   m o to r   u s ed   in   E V.   Du to   it s   lo w   co s t,  r o b u s t n es s ,   h i g h   r eliab ilit y   an d   f r ee   f r o m   m ai n ten a n ce ,   a u to m o b ile  i n d u s tr y   w ill   ce r tain l y   s elec ca g i n d u c tio n   m o to r   as  t h m o s ap p r o p r iate   ca n d id ate  f o r   E Vs.  He n ce ,   it  i s   b eliev ed   t h at  t h e   w o r k   ca r r ied   o u w il co n tr ib u te  in   d ev elo p m e n o f   f u t u r el ec tr ic  v eh ic les  b ased   o n   t h u s o f   s q u ir r el  ca g e   in d u ctio n   m o to r .       RE F E R E NC E S   [1 ]   T .   W e i,   T .   Ki m ,   S .   P a rk ,   Q.  Zh u ,   " Ba tt e ry   ma n a g e me n a n d   a p p li c a ti o n   fo e n e rg y - e ff icie n b u il d i n g s " ,   5 1 st   A CM /E D A C/IE EE   De sig n   A u to m a ti o n   Co n f e re n c e   (D A C) ,   p p .   1 - 6 ,   S a n   F ra n c isc o ,   USA ,   1 - 5   J u n e ,   2 0 1 4 .       [2 ]   G .   Oriti ,   A . L .   Ju li a n ,   N.J.   P e c k ,   " P o w e El e c tro n ics   Ba se d   E n e rg y   M a n a g e m e n S y ste m   w it h   S to ra g e " ,   IEE E   T ra n sa c ti o n o n   Po we r E lec tro n i c s ,   v o l.   P P ,   n o .   9 9 ,   p p .   1 - 1 ,   2 6   F e b ru a ry ,   2 0 1 5 .     [3 ]   D.  Ga n e sh ,   S .   M o o r th i ,   H.  S u d h e e r " V o lt a g e   Co n tro ll e in   P h o t o - Vo lt a ic S y ste m   w it h   Ba tt e r y   S t o ra g e   f o S tan d - A lo n e   A p p li c a ti o n s " ,   In ter n a ti o n a J o u rn a o f   Po we El e c tro n ics   a n d   Dr ive   S y ste ( IJ PE DS ) v o l.   2 ,   n o .   1 ,   p p .   9 - 1 8 ,   M a rc h   2 0 1 2 .   [4 ]   H.  Ch e n g ,   X .   G o n g ,   Y.F .   H u ,   Q.F .   L iu ,   B. Z .   G a o ,   H.Y.  G u o ,   " A u to m o ti v e   Co n tro l:   th e   S tate   o f   th e   A rt  a n d   P e rsp e c ti v e " ,   Acta   A u to m a ti c a   S i n ica ,   v o l.   3 9 ,   n o .   4 ,   p p .   3 2 2 - 3 4 6 ,   2 6   A p ril ,   2 0 1 3 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.