混合動力電動汽車中電力電子技術(shù)應(yīng)用綜述-全文預(yù)覽
【正文】 ）由于使用了直流母線供電電壓可變系統(tǒng)，因此THS II可以根據(jù)電動機和發(fā)電機的實際需要，自由的調(diào)節(jié)直流母線供電電壓，從而選擇最優(yōu)的供電電壓，達到減少逆變器開關(guān)損耗以及電動機銅損的節(jié)能目的；（3）對于供電電壓一定的蓄電池組來說，由于可以通過調(diào)整升壓變壓器的輸出電壓的方式，來滿足電動機和發(fā)電機的實際需要，因此從某種程度上講，可以減少蓄電池的使用數(shù)量，降低整車質(zhì)量。目前應(yīng)用于功率變換器的常用電子開關(guān)器件主要有GTO、BJT、MOSFET、IGBT和MCT等，由于IGBT集BJT和MOSFET特點于一體，所具有的高阻抗壓控柵極，可明顯降低柵極驅(qū)動功率，從而可使柵極驅(qū)動電路集成化；并且IGBT具有的極短的開關(guān)時間，可使系統(tǒng)具有快速響應(yīng)能力，并減小了開關(guān)損耗，降低了噪聲，因此IGBT是很好的開關(guān)器件。目前，電動汽車普遍采用PWM控制的電壓型逆變器，這種逆變器具有線路簡單、效率高的特點，同時PWM逆變器呈現(xiàn)出以下幾種發(fā)展趨勢：（1）通常采用IGBT器件，工作頻率高，并減少了低頻諧波分量和起動時的電流沖擊，當(dāng)前國外應(yīng)用的最高開關(guān)頻率已達20 kHz；（2）電機額定頻率相應(yīng)提高了，擴大了調(diào)速范圍，在更好地滿足運行要求的同時，減少電機的體積和重量，提高功率比。圖4 Prius THSII整車電氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖5 Prius THSII功率控制單元 電動機/發(fā)電機用逆變器單元在Prius THS II主驅(qū)動系統(tǒng)中，電動機和發(fā)電機所用三相電壓型逆變器（功率分別為50kW和30kW）被集成在一個模塊上（如圖6所示，逆變器的電氣結(jié)構(gòu)圖如圖7所示），直流母線最大供電電壓被設(shè)定為500V。3 HEV常用的電力電子技術(shù)及裝置本文結(jié)合豐田新一代混合動力系統(tǒng)THSⅡ，具體研究了電力電子技術(shù)在HEV中的應(yīng)用情況。并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)采用的是發(fā)動機與電動機驅(qū)動車輪，根據(jù)情況來運用這兩個動力源，由于動力源是并行的，故稱為并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)。豐田公司計劃2012年全部采用汽油電力混合發(fā)動機，以提高燃油經(jīng)濟性和降低排放污染。自1995年以來，世界各大汽車生產(chǎn)商已將研究的重點轉(zhuǎn)向了混合動力電動汽車的研究和開發(fā)，日本、美國和德國的大型汽車公司均開發(fā)了包括轎車、面包車、貨車在內(nèi)的混合動力電動汽車。電動汽車作為21世紀(jì)汽車工業(yè)改造和發(fā)展的主要方向，目前已從實驗室開發(fā)試驗階段過渡到商品性試生產(chǎn)階段，世界上許多知名汽車廠家都推出了具有高科技水平的安全或環(huán)保型概念車，目的是為了引導(dǎo)世界汽車技術(shù)的潮流。目前，電
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