四、带转换器的逆变器
带转换器的逆变器总成主要由4个零部件组成,如图26所示。
1.MG ECU:根据接收动力管理控制ECU(HV CPU)的信号,控制逆变器和增压转换器,使MG1和MG2运行在电动机或发电机模式(图27)。
从动力管理控制ECU(HV CPU)接收控制MG1和MG2的运行状态信息(如MG1和MG2的转速、扭矩、温度以及目标升高电压)。
将车辆控制所需的信息,如逆变器输出安培值、逆变器电压、逆变器温度、MG1和MG2转速(解析器输出)、大气压力以及任何故障信息传输至动力管理控制ECU(HV CPU)。
2.逆变器:将HV蓄电池或增压转换器直流电转换成用于驱动MG1和MG2的交流电,反之亦然(将MG1和MG2发出的交流电转换成直流电)。
3.增压转换器:将HV蓄电池公称201.6V的直流电压升至最高650V的直流电压。反之亦然(将659V直流电压逐步降至201.6V直流电压)(图28)。
增压转换器由带内置式IGBT的增压IPM、电抗器和高压电容组成。使用2个IGBT,一个用于升压,一个用于降压。电抗器抑制电流变化,提供稳定的升压和降压电流。高压电容器存储升高的电压,为逆变器提供所需稳定电压。
4. DC/DC转换器:车辆的电气零部件(如前照灯和音响系统)和各ECU使用直流电压12V作为其电源。在常规车辆中,交流发电机(使用发动机拖动)用于为12V蓄电池充电并为电气零部件供电。然而,在混合动力车辆中,发动机间歇运行,因此,混合动力车辆不使用交流发电机,采用DC/DC转换器。在DC/DC转换器的晶体管桥接电路将HV蓄电池的201.6V直流电压,暂时转换为交流并通过变压器降至低压。然后,将交流再转换为14V直流电压,稳定地输出至12V低压直流电源系统(图29)。
五、逆变器冷却系统
逆变器将HV蓄电池高压直流电转换为驱动MG1和MG2运行的交流电,在转换过程中逆变器会产生热量,因此,逆变器配备了独立的冷却系统,由逆变器冷却水泵、冷却风扇和散热器组成。动力管理控制ECU(HV CPU)监视控制逆变器工作温度,水泵和冷却风扇运转,并检测系统故障,采取失效保护措施(图30)。
相关资料:2014-2015年丰田卡罗拉原厂维修手册(含电路图及雷凌手册)