随着节能环保的呼声越来越高,电动汽车,尤其是混合动力电动汽车得到了迅速发展,而汽车驱动用变频器也随之成为了汽车动力系统的关键部件之一。
电动汽车驱动系统类型
电动汽车驱动系统主要有以下几种类型:- 直流(有刷)电机驱动系统
- 异步电机驱动系统
- 直流无刷电机驱动系统
- 永磁同步电机驱动系统
- 开关磁阻电机驱动系统
各种驱动系统中变频器的控制方法
由于电机不同,各种驱动系统中变频器的控制方法也各不相同。不同驱动系统的特性也各有其优点和不足。驱动系统 | 变频器控制方法 | 优点 | 缺点 |
---|---|---|---|
直流(有刷)电机驱动系统 | PWM控制 | 结构简单、成本低、可靠性高 | 换向火花、寿命短 |
异步电机驱动系统 | VVVF控制 | 结构简单、成本低、运行可靠 | 动态性能不好、电源电压利用率低 |
直流无刷电机驱动系统 | FOC控制 | 效率高、功率密度高 | 成本较高、容量较小、易产生噪声 |
永磁同步电机驱动系统 | FOC控制 | 效率高、功率密度高 | 最高转速受电动势限制 |
开关磁阻电机驱动系统 | DTC控制 | 结构简单、成本低 | 转矩脉动大、噪声大 |
笼型异步电机用于电动汽车驱动
笼型异步电机在电动汽车驱动中应用广泛,原因在于其具有以下优点:- 结构简单、坚固耐用
- 成本低廉
- 运行可靠
- 转矩脉动低
- 噪声低
- 转速极限高等
永磁无刷直流电动机系统
永磁无刷直流电动机系统具有更高的效率和功率密度。其矢量变频调速控制技术也逐渐成熟,能量回馈也更加简便,适合于电动汽车的驱动控制。 永磁无刷直流电动机系统也存在一些问题,例如:- 成本较高
- 容量较小
- 易产生噪声和转矩波动
- 最高转速受电动势限制
汽车驱动用变频器的设计与选型
汽车驱动用变频器的设计或选型必须考虑电动汽车的特殊情况。电动汽车的电源是蓄电池,其特点是电压波动大、内阻大。 因此,在设计逆变器时,必须考虑在这样的直流电源波动下仍能输出最大所需的逆变电压及功率。同时要研究一些能使逆变器输出电压得以提高的PWM技术。比如应用三次谐波叠加技术,就可获得比常规的PWM技术高约15%的输出电压。 在设计时还应注意以下三个问题并采取相应的措施:- 在低电池电压下,要把蓄电池的全部能量都用上时,要有输出功率的限制措施。
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