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IGBT在新能源汽车中的应用(下)
来源:汽车维修与保养  作者:佚名  2020-12-14 08:04:57

五、IGBT在驱动变速系统中的应用
    通过驱动电机工作状态可以了解新能源汽车驱动系统的基本功能,根据驾驶员意愿驱动电机的工作状态:挂D挡加速行驶时、减速制动时、挂R挡倒车时以及E挡行驶时来了解它的工作过程。
1.D挡加速行驶
    驾驶员挂D挡并踩加速踏板,此时挡位信息和加速信息通过信号线传递给整车控制器VCU,VCU把驾驶员的操作意图通过CAN线传递给驱动电机控制器MCU,再由驱动电机控制器MCU结合旋变传感器信息(转子位置),进而向永磁同步电动机的定子通入三相交流电,三相电流在定子绕组的电阻上产生电压降。由三相交流电产生的旋转电枢磁动势及建立的电枢磁场,一方面切割定子绕组,并在定子绕组中产生感应电动势;另一方面以电磁力拖动转子以同步转速正向旋转。随着加速踏板行程不断加大,电机控制器控制的6个IGBT导通频率上升,电动机的转矩随着电流的增加而增加,因此,起步时基本上拥有最大的转矩。随着电动机转速的增加,电动机的功率也增加,同时电压也随之增加。在电动汽车上,一般要求电动机的输出功率保持恒定,即电动机的输出功率不随转速增加而变化,这要求在电动机转速增加时,电压保持恒定。
    与此同时,电机控制器也会通过电流传感器和电压传感器,感知电机当前功率、消耗电流大小、电压大小,并把这些信息数据通过CAN网络传送给仪表、整车控制器,其具体工作原理如图16所示。
2.P挡倒车时
    当驾驶员挂R挡时,驾驶员请求信号发给VCU,再通过CAN线发送给MCU,此时MCU结合当前转子位置(旋变传感器)信息,通过改变IGBT模块改变W/V/U通电顺序,进而控制电机反转。
3.制动时能量回收
    驾驶员松开加速踏板时,电机由于惯性仍在旋转,设车轮转速为V轮、电机转速为V电机,设车轮与电机之间固定传动比为K,当车辆减速时,V轮K<V电机时,电机仍是动力源,随着电机转速下降,当V轮K>V电机时,此时电机由于被车辆拖动而旋转,此时驱动电动机变为发电机(图17).

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