发布时间：2024-06-21 21:30:18 人气：
汽车上有哪些电力电子器件的运用？
蛮长的！蛮详细！1、引言电力电子技术是研究电力半导体器件实现电能变换和控制的学科，它是一门电子、电力半导体器件和控制三者相互交叉而出现的新兴缘学科。它研究的内容非常广泛，主要包括电力半导体器件、磁性材料、电力电子电路、控制集成电路以及由其组成的电力变换装置。目前，电力电子学研究的主要方向是：
（1）电力半导体器件的设计、测试、模型分析、工艺及仿真等；
（2）电力开关变换器的电路拓扑、建模、仿真、控制和应用；
（3）电力逆变技术及其在电气传动、电力系统等工业领域中的应用等。
电动汽车（EV）作为清洁、高效和可持续发展的交通工具，既对改善空气质量、保护环境具有重大意义，又对日益严重的石油包机提供了解决方法；同时，电动汽车作为电力电子技术的一个新的应用领域，涵盖了DC/DC和DC/AC的全部变换，是实用价值非常高的运用领域。
2、混合动力电动汽车简介
当前世界汽车产业正处于技术革命和产业大调整的发展时期，安全、环保、节能和智能化成为汽车界共同关心的重大课题。为了使人类社会和汽车工业持续发展，世界各国尤其是发达国家和部分发展中国家都在研究各种新技术来改善汽车和环境的协调性。
电动汽车作为21世纪汽车工业改造和发展的主要方向，目前已从实验开发试验阶段过渡到商品性试生产阶段，世界上许多知名汽车厂家都推出了具有高科技水平的安全或环保型号概念车，目的是为了引导世界汽车技术的潮流。
2.1各种类型电动汽车特点及其发展
根据所使用的动力源不同，电动汽车大致可分为三类：蓄电波电动汽车或纯电动汽车(BatteryElectricVehicle)、以氢气为能源的燃料电池电动汽车（FuelCellElectricVehicle）和混合动力电动汽车（HybridElectricVehicle）。
纯电动汽车是单独依靠蓄电池供电的，但目前动力电池的性能和价格还没有取得重大突破，因此，纯电动汽车的发展没有达到预期的目的；
燃料电池电动汽车具有能量转化率高、不污染环境、使用寿命等不可比拟的优势。但是由于目前燃料电池技术和研究还没有取得重大突破，燃料电池电动汽车的发展也受到了限制。
混合动力电动汽车是同时采用了电动机和发动机作为其动力装置，通过先进的控制系统使两种动力装置有机协调配合，实现最佳能量分配，达到低能耗、低污染和高度自动化的新型汽车。自1995年以来，世界各大汽车生产商已将研究的重点转向了混合动力电动汽车的研究和开发，日本、美国和德国的大型汽车公司均开发了包括轿车、面包车、货车在内的混合动力电动汽车。
以作为混合动力电动汽车研发前沿的丰田汽车公司为例，所开发的混合动力电动汽车已达到实用化水平，自1997年所推出的世界上第一款批量生产的混合动力电动汽车Prius开始，其后又在2002年推出了混合动力面包车，该车混合动力系统采用了世纪首次批量生产的电动四轮驱动及四轮驱动力/制动力综合控制系统。2003年，丰田又推出了新一代Prius，也被称为“新时代丰田混合动力系统——THSⅡ”（见图1），节能效果可达到100km油耗不足3L。从2004年开始，丰田公司向欧洲市场推出了一款新的LexusRX型豪华混合动力轿车。丰田公司计划2012年全部采用汽油电力混合发动机，以提高燃油经济性和降低排放污染。
1、引言
电力电子技术是研究电力半导体器件实现电能变换和控制的学科，它是一门电子、电力半导体器件和控制三者相互交叉而出现的新兴缘学科。它研究的内容非常广泛，主要包括电力半导体器件、磁性材料、电力电子电路、控制集成电路以及由其组成的电力变换装置。目前，电力电子学研究的主要方向是：
（1）电力半导体器件的设计、测试、模型分析、工艺及仿真等；
（2）电力开关变换器的电路拓扑、建模、仿真、控制和应用；
（3）电力逆变技术及其在电气传动、电力系统等工业领域中的应用等。
电动汽车（EV）作为清洁、高效和可持续发展的交通工具，既对改善空气质量、保护环境具有重大意义，又对日益严重的石油包机提供了解决方法；同时，电动汽车作为电力电子技术的一个新的应用领域，涵盖了DC/DC和DC/AC的全部变换，是实用价值非常高的运用领域。
2、混合动力电动汽车简介
当前世界汽车产业正处于技术革命和产业大调整的发展时期，安全、环保、节能和智能化成为汽车界共同关心的重大课题。为了使人类社会和汽车工业持续发展，世界各国尤其是发达国家和部分发展中国家都在研究各种新技术来改善汽车和环境的协调性。
电动汽车作为21世纪汽车工业改造和发展的主要方向，目前已从实验开发试验阶段过渡到商品性试生产阶段，世界上许多知名汽车厂家都推出了具有高科技水平的安全或环保型号概念车，目的是为了引导世界汽车技术的潮流。
2.1各种类型电动汽车特点及其发展
根据所使用的动力源不同，电动汽车大致可分为三类：蓄电波电动汽车或纯电动汽车(BatteryElectricVehicle)、以氢气为能源的燃料电池电动汽车（FuelCellElectricVehicle）和混合动力电动汽车（HybridElectricVehicle）。
纯电动汽车是单独依靠蓄电池供电的，但目前动力电池的性能和价格还没有取得重大突破，因此，纯电动汽车的发展没有达到预期的目的；
燃料电池电动汽车具有能量转化率高、不污染环境、使用寿命等不可比拟的优势。但是由于目前燃料电池技术和研究还没有取得重大突破，燃料电池电动汽车的发展也受到了限制。
混合动力电动汽车是同时采用了电动机和发动机作为其动力装置，通过先进的控制系统使两种动力装置有机协调配合，实现最佳能量分配，达到低能耗、低污染和高度自动化的新型汽车。自1995年以来，世界各大汽车生产商已将研究的重点转向了混合动力电动汽车的研究和开发，日本、美国和德国的大型汽车公司均开发了包括轿车、面包车、货车在内的混合动力电动汽车。
以作为混合动力电动汽车研发前沿的丰田汽车公司为例，所开发的混合动力电动汽车已达到实用化水平，自1997年所推出的世界上第一款批量生产的混合动力电动汽车Prius开始，其后又在2002年推出了混合动力面包车，该车混合动力系统采用了世纪首次批量生产的电动四轮驱动及四轮驱动力/制动力综合控制系统。2003年，丰田又推出了新一代Prius，也被称为“新时代丰田混合动力系统——THSⅡ”（见图1），节能效果可达到100km油耗不足3L。从2004年开始，丰田公司向欧洲市场推出了一款新的LexusRX型豪华混合动力轿车。丰田公司计划2012年全部采用汽油电力混合发动机，以提高燃油经济性和降低排放污染。
2.2混合动力电动汽车分类及特点
根据按照发动机与电动机的不同组合工作方式，混合动力电动汽车主要可以分为三类：串联式、并联式和混联式，基本结构如图2所示。
图3所示为不同混合动力类型中电动机与发动机的功率分配情况：
在串联式混合动力系统中，由发动机驱动发电机，利用发出的电能由电动机驱动车轮。即，发动机所发出的动能全部要先转换成电能，利用这一电能使车辆行驶。
并联式混合动力系统采用的是发动机与电动机驱动车轮，根据情况来运用这两个动力源，由于动力源是并行的，故称为并联式混合动力系统。
混联式也称串并联式，它可以最大限度地发挥串联式与并联式的各自优点，丰田的Prius系列的混合动力系统采用的就是这种工作方式。工作时，利用动力分配器分配发动机的动力：一方面直接驱动车轮，另一方面自主地控制发电。由于要利用电能驱动电动机，所以与并联式相比，电动机的使用比率增大了。
3、HEV常用的电力电子技术及装置
本文结合起来丰田新一代混合动力系统THSⅡ，具体研究发电力电子技术在HEV中的应用情况。THSⅡ的整车电气驱动系统（见图4）主要由采用AtkinSon循环的高效发动机、永磁交流同步电动机、发电机、动力分配装置、高性能镍金属氢化物（NI—MH）电池、控制管理单元以及各相关逆变器的DC—DC变换器等产件组成。
高压电源电路、各种逆变器和14V蓄电池用辅助DC-DC变换器组成了功率控制单元（见图5），该单元集成了DSP控制器、驱动和保护电路、直流稳压电容、半导体、绝缘体、传感器、液体冷却回路以及和汽车通信的CAN总线接口。
3.1电动机/发电机用逆变器单元
在PriusTHSⅡ主驱动系统中，电动机和发电机所用三相电压型逆变器（功率分别为50kW和30kW）被集成一个模块上（如图6所示，逆变器的电气结构图如图7所示），直流母线最大供电电压被设定为500V。功率器件选用带有反并联续流二极管的商用IGBT（850V/200A），该功率等级的IGBT具有足以承受最大500V反压的能力，以及其它诸如雪崩击穿、瞬时短路的能力。
电动机用逆变器的每个桥臂都是由并联有两个IGBT模块和二极管模块。每个IGBT芯片的面积为133mm2（13.7mm×9.7mm），并且发射极使用了5μm厚的铝膜；而每个二极管芯片的面积为90mm2(8.2mm×11mm)。
目前，电动汽车普遍采用PWM控制的电压型逆变器，这种逆变器具有线路简单、效率高的特点，同时PWM逆变器呈现出以下几种发展趋势：
（1）通常采用IGBT器件，工作频率高，并减少了低频谐波分量和起动是的电流冲击，当前国外应用的最高开关频率已达20kHz；
（2）电机额定频率相应提高了，扩大了调速范围，在更好地满足运行要求的同时，减少电机的体积和重量，提高功率比。目前国外电动汽车专用电机的最高额定频率已达500Hz；
（3）采用DSP为核心的计算机控制系统，能够实现可靠的矢量控制和运算，电机可做到快速恒力矩起动及弱磁高速运行，这种控制系统稳定，电流冲击小，控制效率高。
除了以上传统的PWM控制技术外，最近出现了谐振直流环节变换器和高频谐振交流环节变换器。采用零电压或零电流开关技术的谐振式变换器具有开关损耗小、电磁干扰小、低噪声、高功率密度和高可靠性等优点，引起研究人员广泛的兴趣。
目前应用于功率变换器的常用电子开关器件主要有GTO、BJT、MOSFET、IGBT和MCT等，由于IGBT集BJT和MOSFET特点于一体，所具有的高阻抗压控栅极，可明显降低栅极驱动功率，从而可使栅极驱动电路集成化；并且IGBT具有的极短的开关时间，可使系统具有快速响应能力，并减小了开关损耗，降低了噪声，因此IGBT是很好的开关器件。MCT也是一个潜在的选择器件，虽然目前商用的MCT的额定值还有待于提高；但是由于MCT具有低的导压降，因此随着MCT新型制造工艺的完善和新材料的使用，未来的MCT在电动汽车中将有良好的应用前景。
3.2DC—DC升压变换器单元
在THS中，蓄电池通过逆变器直接与电机和发电机相连（见图8）；而THSⅡ中，蓄电池组输出的电压首先通过DC—DC升压变换器进行升压操作，然后再与逆变器相连，因此逆变器的直流母线电压从原THS的220V提升为现在的500V。
图9为THSⅡ系统中能量交换示意图，图9中发电机的功率为30kW，蓄电池组的瞬时功率为20kW，两者联合起来为50kW的电机提供能量；图9中升压变换器的容量也被设计为20kW。
这种系统具有如下优点：
（1）由于电机的最大输出功率能力是与直流母线电压成正比的，因此与原THS系统的202V供电工况相比，在不增加驱动电流的情况下，THSⅡ系统中电机在500V供电时，其最大输出功率以及转矩的输出能力是原THS系统的2.5倍；此外相同体积的电机，还能免输出更高的功率；
（2）由于使用了直流母线供电电压可变系统，因此THSⅡ可以根据电动机和发电机的实际需要，自由的调节直流母线供电电压，从而选择最优的供电电压，达到减少逆变器开关损耗以及电动机铜损的节能目的；
（3）对于供电电压一定的蓄电池组来说，由于可以通过调整升压变压器的输出电压的方式，来满足电动机和发电机的实际需要，因此从某种程度上讲，可以减少蓄电池的使用数量，降低整车质量。
图9所示的DC—DC升压变换器每个支路都并联有2个IGBT模块和续流二极管模块，其中每个IGBT芯片的面积为255mm2(15mm×15mm)，每个续流二极管芯片的面积为117mm2（13mm×9mm）。图9所示的电路拓扑结构可以在不打断系统的正常工作的情况，保证蓄电池的充电和放电进行瞬间转化。由于DC—DC升压变换器的作用，而使主电容器上的系统电压(SystemVoltage)不同于蓄电池组的输出电压，从而保证电动机和发电机高电压工作的同时，而不受蓄电池组低电压输出能力的限制。
3.3DC—DC降压变换器单元
通常汽车中各种用电设备由14V蓄电池组供电（额定电压为12V），Prius也选用了14V蓄电池组作为诸如控制计算机、车灯、制动器等车载电气设备的供电电源，而对该蓄电池的充电工作则由直流220V通过DC—DC降压变换器来完成的，变换器的电路图如图10所示。变换器的容量为1.4kW(100A/14V)，功率器件选用压控型商用MOSFET(500V/20A)，每个MOSFET芯片的面积为49mm2（7mm×7mm）。
3.4其它交流设备用逆变器单元
PriusTHSⅡ空调系统使用了电机驱动的空气压缩机，取代了传统的用发动机机械驱动的空气压缩机。为了驱动空气压缩机用电机，设计了一种小功率逆变器（DC202V，1.6kW）。功率器件选用带有反并联续流二极管的商用IGBT（600V/30A），其中每个IGBT芯片的面积为22.1mm2（4.7mm×4.7mm），每个续流二极管芯片的面积为9mm2(3mm×3mm)。
4HEV对电力电子技术的要求
受实际运用条件的限制，要求混合动力电动汽车用电力电子技术及装置应具有成本低、体积小、比功率大、易于安装的特点。除此之外，下面的技术细节需进行重点考虑：
（1）电力电子装置密封问题
各种车用电力电子装置必须要进行有效的密封，以耐受温度和振动的影响，并能防止各种汽车液体的侵入。
（2）电磁兼容/电磁干扰（EMC/EMI）问题
混合动力电动汽车是一个相对狭小的空间，里面包含有各种控制芯片和弱电回路，因此在进行车载电力电子装置设计时，为了消除将来的事故隐患，必须要很好的研究并解决EMC/EMI问题。
（3）直流母线电压利用问题
混合动力电动汽车储能系统的电压是可变的，电压的大小取决于汽车实际负载的大小、运行工况（电动还是发电）以及电机是否弱磁运行等等，典型的母线电压波动范围是标称值的-30%~+25%。因此如何在汽车工况频繁变化的情况下，充分利用直流母线电压，成为了控制策略设计者所需要解决的问题。
（4）电力电子装置控制问题
“高开关频率”和“高采样率”目前普遍应用于混合动力电动汽车的电力电子装置和交流传动系统中，客观上“双高”需要高精度的编码器和解算器，因此这就意味着在电机中出现宽的温度梯度和饱和状态时，如何降低参数敏感度，以满足控制的要求。
5结束语
本文结合丰田汽车公司的最新一代混合动力电动汽车PriusTHSⅡ，综述了电力电子技术在混合电动汽车中的应用情况，提出了需要重点考虑并解决的技术问题。
随着电力电子技术、微电子技术和控制技术的发展，数字化交流驱动系统在商业化电动汽车中得到广泛应用；而开发研制采用交流电机驱动系统的混合动力电动汽车，已经汽车工业可持续发展的重要途径之一。随着人类对生存环境要求的提高，合理利用能源意识的增强。作为一种污染小和高效率的现代化交通工具，混合动力电动汽车将得一全面的发展和应用。
2.2混合动力电动汽车分类及特点
根据按照发动机与电动机的不同组合工作方式，混合动力电动汽车主要可以分为三类：串联式、并联式和混联式，基本结构如图2所示。
图3所示为不同混合动力类型中电动机与发动机的功率分配情况：
在串联式混合动力系统中，由发动机驱动发电机，利用发出的电能由电动机驱动车轮。即，发动机所发出的动能全部要先转换成电能，利用这一电能使车辆行驶。
并联式混合动力系统采用的是发动机与电动机驱动车轮，根据情况来运用这两个动力源，由于动力源是并行的，故称为并联式混合动力系统。
混联式也称串并联式，它可以最大限度地发挥串联式与并联式的各自优点，丰田的Prius系列的混合动力系统采用的就是这种工作方式。工作时，利用动力分配器分配发动机的动力：一方面直接驱动车轮，另一方面自主地控制发电。由于要利用电能驱动电动机，所以与并联式相比，电动机的使用比率增大了。
3、HEV常用的电力电子技术及装置
本文结合起来丰田新一代混合动力系统THSⅡ，具体研究发电力电子技术在HEV中的应用情况。THSⅡ的整车电气驱动系统（见图4）主要由采用AtkinSon循环的高效发动机、永磁交流同步电动机、发电机、动力分配装置、高性能镍金属氢化物（NI—MH）电池、控制管理单元以及各相关逆变器的DC—DC变换器等产件组成。
高压电源电路、各种逆变器和14V蓄电池用辅助DC-DC变换器组成了功率控制单元（见图5），该单元集成了DSP控制器、驱动和保护电路、直流稳压电容、半导体、绝缘体、传感器、液体冷却回路以及和汽车通信的CAN总线接口。
3.1电动机/发电机用逆变器单元
在PriusTHSⅡ主驱动系统中，电动机和发电机所用三相电压型逆变器（功率分别为50kW和30kW）被集成一个模块上（如图6所示，逆变器的电气结构图如图7所示），直流母线最大供电电压被设定为500V。功率器件选用带有反并联续流二极管的商用IGBT（850V/200A），该功率等级的IGBT具有足以承受最大500V反压的能力，以及其它诸如雪崩击穿、瞬时短路的能力。
电动机用逆变器的每个桥臂都是由并联有两个IGBT模块和二极管模块。每个IGBT芯片的面积为133mm2（13.7mm×9.7mm），并且发射极使用了5μm厚的铝膜；而每个二极管芯片的面积为90mm2(8.2mm×11mm)。
目前，电动汽车普遍采用PWM控制的电压型逆变器，这种逆变器具有线路简单、效率高的特点，同时PWM逆变器呈现出以下几种发展趋势：
（1）通常采用IGBT器件，工作频率高，并减少了低频谐波分量和起动是的电流冲击，当前国外应用的最高开关频率已达20kHz；
（2）电机额定频率相应提高了，扩大了调速范围，在更好地满足运行要求的同时，减少电机的体积和重量，提高功率比。目前国外电动汽车专用电机的最高额定频率已达500Hz；
（3）采用DSP为核心的计算机控制系统，能够实现可靠的矢量控制和运算，电机可做到快速恒力矩起动及弱磁高速运行，这种控制系统稳定，电流冲击小，控制效率高。
除了以上传统的PWM控制技术外，最近出现了谐振直流环节变换器和高频谐振交流环节变换器。采用零电压或零电流开关技术的谐振式变换器具有开关损耗小、电磁干扰小、低噪声、高功率密度和高可靠性等优点，引起研究人员广泛的兴趣。
目前应用于功率变换器的常用电子开关器件主要有GTO、BJT、MOSFET、IGBT和MCT等，由于IGBT集BJT和MOSFET特点于一体，所具有的高阻抗压控栅极，可明显降低栅极驱动功率，从而可使栅极驱动电路集成化；并且IGBT具有的极短的开关时间，可使系统具有快速响应能力，并减小了开关损耗，降低了噪声，因此IGBT是很好的开关器件。MCT也是一个潜在的选择器件，虽然目前商用的MCT的额定值还有待于提高；但是由于MCT具有低的导压降，因此随着MCT新型制造工艺的完善和新材料的使用，未来的MCT在电动汽车中将有良好的应用前景。
3.2DC—DC升压变换器单元
在THS中，蓄电池通过逆变器直接与电机和发电机相连（见图8）；而THSⅡ中，蓄电池组输出的电压首先通过DC—DC升压变换器进行升压操作，然后再与逆变器相连，因此逆变器的直流母线电压从原THS的220V提升为现在的500V。
图9为THSⅡ系统中能量交换示意图，图9中发电机的功率为30kW，蓄电池组的瞬时功率为20kW，两者联合起来为50kW的电机提供能量；图9中升压变换器的容量也被设计为20kW。
这种系统具有如下优点：
（1）由于电机的最大输出功率能力是与直流母线电压成正比的，因此与原THS系统的202V供电工况相比，在不增加驱动电流的情况下，THSⅡ系统中电机在500V供电时，其最大输出功率以及转矩的输出能力是原THS系统的2.5倍；此外相同体积的电机，还能免输出更高的功率；
（2）由于使用了直流母线供电电压可变系统，因此THSⅡ可以根据电动机和发电机的实际需要，自由的调节直流母线供电电压，从而选择最优的供电电压，达到减少逆变器开关损耗以及电动机铜损的节能目的；
（3）对于供电电压一定的蓄电池组来说，由于可以通过调整升压变压器的输出电压的方式，来满足电动机和发电机的实际需要，因此从某种程度上讲，可以减少蓄电池的使用数量，降低整车质量。
图9所示的DC—DC升压变换器每个支路都并联有2个IGBT模块和续流二极管模块，其中每个IGBT芯片的面积为255mm2(15mm×15mm)，每个续流二极管芯片的面积为117mm2（13mm×9mm）。图9所示的电路拓扑结构可以在不打断系统的正常工作的情况，保证蓄电池的充电和放电进行瞬间转化。由于DC—DC升压变换器的作用，而使主电容器上的系统电压(SystemVoltage)不同于蓄电池组的输出电压，从而保证电动机和发电机高电压工作的同时，而不受蓄电池组低电压输出能力的限制。
3.3DC—DC降压变换器单元
通常汽车中各种用电设备由14V蓄电池组供电（额定电压为12V），Prius也选用了14V蓄电池组作为诸如控制计算机、车灯、制动器等车载电气设备的供电电源，而对该蓄电池的充电工作则由直流220V通过DC—DC降压变换器来完成的，变换器的电路图如图10所示。变换器的容量为1.4kW(100A/14V)，功率器件选用压控型商用MOSFET(500V/20A)，每个MOSFET芯片的面积为49mm2（7mm×7mm）。
3.4其它交流设备用逆变器单元
PriusTHSⅡ空调系统使用了电机驱动的空气压缩机，取代了传统的用发动机机械驱动的空气压缩机。为了驱动空气压缩机用电机，设计了一种小功率逆变器（DC202V，1.6kW）。功率器件选用带有反并联续流二极管的商用IGBT（600V/30A），其中每个IGBT芯片的面积为22.1mm2（4.7mm×4.7mm），每个续流二极管芯片的面积为9mm2(3mm×3mm)。
4HEV对电力电子技术的要求
受实际运用条件的限制，要求混合动力电动汽车用电力电子技术及装置应具有成本低、体积小、比功率大、易于安装的特点。除此之外，下面的技术细节需进行重点考虑：
（1）电力电子装置密封问题
各种车用电力电子装置必须要进行有效的密封，以耐受温度和振动的影响，并能防止各种汽车液体的侵入。
（2）电磁兼容/电磁干扰（EMC/EMI）问题
混合动力电动汽车是一个相对狭小的空间，里面包含有各种控制芯片和弱电回路，因此在进行车载电力电子装置设计时，为了消除将来的事故隐患，必须要很好的研究并解决EMC/EMI问题。
（3）直流母线电压利用问题
混合动力电动汽车储能系统的电压是可变的，电压的大小取决于汽车实际负载的大小、运行工况（电动还是发电）以及电机是否弱磁运行等等，典型的母线电压波动范围是标称值的-30%~+25%。因此如何在汽车工况频繁变化的情况下，充分利用直流母线电压，成为了控制策略设计者所需要解决的问题。
（4）电力电子装置控制问题
“高开关频率”和“高采样率”目前普遍应用于混合动力电动汽车的电力电子装置和交流传动系统中，客观上“双高”需要高精度的编码器和解算器，因此这就意味着在电机中出现宽的温度梯度和饱和状态时，如何降低参数敏感度，以满足控制的要求。
5结束语
本文结合丰田汽车公司的最新一代混合动力电动汽车PriusTHSⅡ，综述了电力电子技术在混合电动汽车中的应用情况，提出了需要重点考虑并解决的技术问题。
随着电力电子技术、微电子技术和控制技术的发展，数字化交流驱动系统在商业化电动汽车中得到广泛应用；而开发研制采用交流电机驱动系统的混合动力电动汽车，已经汽车工业可持续发展的重要途径之一。随着人类对生存环境要求的提高，合理利用能源意识的增强。作为一种污染小和高效率的现代化交通工具，混合动力电动汽车将得一全面的发展和应用。
逆变器的推动电路是怎样的工作原理
主电路是给异步电动机提供调压调频电源的电力变换部分，变频器的主电路大体上可分为两类[1]:电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波是电容。电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波是电感。 它由三部分构成，将工频电源变换为直流功率的“整流器”，吸收在变流器和逆变器产生的电压脉动的“平波回路”，以及将直流功率变换为交流功率的“逆变器”。 整流器 最近大量使用的是二极管的变流器，它把工频电源变换为直流电源。也可用两组晶体管变流器构成可逆变流器，由于其功率方向可逆，可以进行再生运转。 平波回路 在整流器整流后的直流电压中，含有电源6倍频率的脉动电压，此外逆变器产生的脉动电流也使直流电压变动。为了抑制电压波动，采用电感和电容吸收脉动电压（电流）。装置容量小时，如果电源和主电路构成器件有余量，可以省去电感采用简单的平波回路。 逆变器 同整流器相反，逆变器是将直流功率变换为所要求频率的交流功率，以所确定的时间使6个开关器件导通、关断就可以得到3相交流输出。以电压型pwm逆变器为例示出开关时间和电压波形。 控制电路是给异步电动机供电（电压、频率可调）的主电路提供控制信号的回路，它有频率、电压的“运算电路”，主电路的“电压、电流检测电路”，电动机的“速度检测电路”，将运算电路的控制信号进行放大的“驱动电路”，以及逆变器和电动机的“保护电路”组成。 1.车载逆变器电路工作原理图1电路中，由芯片IC1及其外围电路、三极管VT1、VT三、MOS功率管VT2、VT4以及变压器T1组成12V直流变换为220V/50kHz交流的逆变电路由芯片IC2及其外围电路、三极管VT5、VT八、MOS功率管VT6、VT7、VT9、VT10以及220V/50kHz整流、滤波电路VD5-VD八、C12等共同组成220V/50kHz高频交流电变换为220V/50Hz工频交流电的转换电路，最后通过XAC插座输出220V/50Hz交流电供各种便携式电器使用图1中IC1、IC2采用了TL494CN(或KA7500C)芯片，构成车载逆变器的核心控制电路TL494CN是专用的双端式开关电源控制芯片，其尾缀字母CN表示芯片的封装形状为双列直插式塑封结构，工作温度规模为0℃-70℃，极限工作电源电压为7V~40V，无上工作频率为300kHzTL494芯片内置有5V基准源，稳压精度为5 V±5%，负载能力为10mA，并通过其14脚进行输出供外部电路使用TL494芯片还内置2只NPN功率输出管，可提供500mA的驱动能力TL494芯片的内部电路如图2所示图1电路中IC1的15脚外围电路的R1、C1组成上电软启动电路上电时电容C1两端的电压由0V慢慢升高，只有当C1两端电压达到5V以上时，才允许IC1内部的脉宽调制电路启动当电源断电后，C1通过电阻R2放电，保证下次上电时的软启动电路正常工作IC1的15脚外围电路的R1、Rt、R2组成过热保护电路，Rt为正温度系数热敏电阻，常温阻值可在150Ω~300Ω规模内任选，适当选大些可提高过热保护电路启动的灵敏度热敏电阻Rt安装时要紧贴于MOS功率开关管VT2或VT4的金属散热片上，这样才能保证电路的过热保护功效有效IC1的15脚的对地电压值U是1个比力重要的参数，图1电路中U≈Vcc×R2÷(R1+Rt+R2)V，常温下的计较值为U≈6.2V结合图1、图2可知，正常工作情况下要求IC1的15脚电压应略高于16脚电压(与芯片14脚相连为5V)，其常温下6.2V的电压值大小恰恰满足要求，并略留有一定的余量当电路工作异常，MOS功率管VT2或VT4的温升大幅提高，热敏电阻Rt的阻值超过约4kΩ时，IC1内部比力器1的输出将由低电平翻转为高电平，IC1的3脚也随即翻转为高电平状态，致使芯片内部的PWM比力器、"或"门以及"或非"门的输出均发生翻转，输出级三极管VT1和三极管VT2均转为截止状态当IC1内的两只功率输出管截止时，图1电路中的VT1、VT3将因基极为低电平而达到最高限度导通，VT1、VT3导通后，功率管VT2和VT4将因栅极无正偏压而处于截止状态，逆变电源电路停止工作IC1的1脚外围电路的VDZ1、R5、VD1、C2、R6构成12V输入电源过压保护电路，稳压管VDZ1的稳压值决定了保护电路的启动门限电压值，VD1、C2、R6还组成保护状态维持电路，只要发生瞬间的输入电源过压现象，保护电路就会启动并维持一段时间，以确保后级功率输出管的安全考虑到汽车行驶过程中电瓶电压的正常变化幅度大小，通常将稳压管VDZ1的稳压值选为15V或16V较为合适IC1的3脚外围电路的C三、R5是构成上电软启动时间维持以及电路保护状态维持的关键性电路，现实上不管是电路软启动的控制还是保护电路的启动控制，其最终结果均反应在IC1的3脚电平状态上电路上电或保护电路启动时，IC1的3脚为高电平当IC1的3脚为高电平时，将对电容C3充电这导致保护电路启动的诱因消失后，C3通过R5放电，因放电所需时间较长，使得电路的保护状态仍得以维持一段时间当IC1的3脚为高电平时，还将沿R八、VD4对电容C7进行充电，同时将电容C7两端的电压提供给IC2的4脚，使IC2的4脚保持为高电平状态从图2的芯片内部电路可知，当4脚为高电平时，将抬高芯片内死区时间比力器同相输入端的电位，使该比力器输出保持为恒定的高电平，经"或"门、"或非"门后使内置的三极管VT1和三极管VT2均截止图1电路中的VT5和VT8处于达到最高限度导通状态，其后级的MOS管VT6和VT9将因栅极无正偏压而都处于截止状态，逆变电源电路停止工作IC1的5脚外接电容C4(472)和6脚外接电阻R7(4k3)为脉宽调制器的定时元件，所决定的脉宽调制频率为fosc=1.1÷(0.0047×4.3)kHz≈50kHz即电路中的三极管VT1、VT2、VT三、VT4、变压器T1的工作频率均为50kHz摆布，是以T1应选用高频铁氧体磁芯变压器，变压器T1的作用是将12V电子脉冲升压为220V的电子脉冲，其初级匝数为20×2，次级匝数为380IC2的5脚外接电容C8(104)和6脚外接电阻R14(220k)为脉宽调制器的定时元件，所决定的脉宽调制频率为fosc=1.1÷(C8×R14)=1.1÷(0.1×220)kHz≈50HzR29、R30、R27、C11、VDZ2组成XAC插座220V输出端的过压保护电路，当输出电压过高时将导致稳压管VDZ2击穿，使IC2的4脚对地电压上升，芯片IC2内的保护电路动作，堵截输出车载逆变器电路中的MOS管VT2、VT4有一定的功耗，必须加装散热片，其他部件均不需要安装散热片当车载逆变器产品连续应用于功率较大的场合时，需在其内部加装12V小电扇以帮助散热2.电路中的元部件参数电路中各元部件的参数列于附表三.车载逆变器产品的维修要端由于车载逆变器电路一般都具备上电软启动功效，是以在接通电源后要等5s-30s后才会有交流220V的输出，同时LED指示灯点亮当LED指示灯不亮时，则表明逆变电路没有工作当接通电源30s以上，LED指示灯还没有点亮时，则需要测量XAC输出插座处的交流电压值，若该电压值为正常的220V摆布，则申明仅仅是LED指示灯部分的电路出现了故障；若经测量XAC输出插座处的交流电压值为0，则申明故障原因为逆变器前级的逆变电路没有工作，可能是芯片IC1内部的保护电路已经启动判断芯片IC1内部保护电路是否启动的方法是：用万用表的直流电压挡测量芯片IC1的3脚对地直流电压值，若该电压在1V以上则申明芯片内部的保护电路已经启动了，否则申明故障原因长短保护电路动作所致若芯片IC1的3脚对地电压值在1V以上，表明芯片内部的保护电路已启动时，需进一步用万用表的直流电压挡测试芯片IC1的15、16脚之间的直流电压，以及芯片IC1的1、2脚之间的直流电压正常理况下，图1电路中芯片IC1的15脚对地直流电压应高于16脚对地直流电压，2脚对地的直流电压应高于1脚对地的直流电压，只有当这两个条件同时得到满足时，芯片IC1的3脚对地直流电压才能为正常的0V摆布，逆变电路才能正常工作若发现某测试电压不满意足上面所说的关系时，只需按相应支路去查找故障原因，即可解决问题四.车载逆变器产品的主要元部件参数及代换图1电路中的主要部件有驱动管SS8550、KSP44，MOS功率开关管IRFZ48N、IRF740A，快恢复整流二极管HER306以及PWM控制芯片TL494CN(或KA7500C)SS8550为TO-92情势封装的PNP型三极管其引脚电极的辨认方法是，当面向三极管的印字标识面时，引脚1为发射极E、2为基极B、3为集电极CSS8550的主要参数指标为：BVCBO=-40V，BVCEO=-25V，VCE(S)=-0.28V，VBE(ON)=-0.66V，fT=200MHz，ICM=1.5A，PCM=1W，TJ=150℃，hFE=85~160(B)、120~200(C)、160~300(D)与TO-92情势封装的SS8550相对应的表贴部件型号为S8550LT1，其封装情势为SOT-23SS8550为目前市场上较为常见、易购的三极管，价格也比力自制，单只售价仅0.3元摆布KSP44为TO-92情势封装的NPN型三极管其引脚电极的辨认方法是，当面向三极管的印字标识面时，其引脚1为发射极E、2为基极B、3为集电极CKSP44的主要参数指标为：BVCBO=500V，BVCEO=400V，VCE(S)=0.5V，VBE(ON)=0.75V，ICM=300mA，PCM=0.625W，TJ=150℃，hFE=40~200KSP44为电话机中常用的高压三极管，当KSP44损坏而无法买到时，可用日光灯电路中常用的三极管KSE13001进行代换KSE13001为FAIRCHILD公司产品，主要参数为BVCBO=400V，BVCEO=400V，ICM=100mA，PCM=0.6W，hFE=40~80KSE13001的封装情势虽然同样为TO-92，但其引脚电极的排序却与KSP44不同，这一点儿在代换时要特别注意KSE13001引脚电极的辨认方法是，当面向三极管的印字标识面时，其引脚电极1为基极B、2为集电极C、3为发射极EIRFZ48N为TO-220情势封装的N沟道增强型MOS快速功率开关管其引脚电极排序1为栅极G、2为漏极D、3为源极SIRFZ48N的主要参数指标为：VDss=55V，ID=66A，Ptot=140W，TJ=175℃，RDS(ON)≤16mΩ当IRFZ48N损坏无法买到时，可用封装情势和引脚电极排序完全相同的N沟道增强型MOS开关管IRF3205进行代换IRF3205的主要参数为VDss=55V，ID=110A，RDS(ON)≤8mΩIRF740A为TO-220情势封装的N沟道增强型MOS快速功率开关管其引脚电极排序1为栅极G、2为漏极D、3为源极SIRF740A的主要参数指标为：VDSS=400V，ID=10A，Ptot=120W，RDS(ON)≤550mΩ当IRF740A损坏无法买到时，可用封装情势和引脚电极排序完全相同的N沟道增强型MOS开关管IRF740B、IRF740或IRF730进行代换IRF740、IRF740B的主要参数与IRF740A完全相同IRF730的主要参数为VDSS=400V，ID=5.5A，RDS(ON)≤1Ω其中IRF730的参数虽然与IRF740系列的相比略差，但对于150W以下功率的逆变器来说，其参数指标已经是绰绰有余了HER306为3A、600V的快恢复整流二极管，其反向恢复时间Trr=100ns，可用HER307(3A、800V)或者HER308(3A、1000V)进行代换对于150W以下功率的车载逆变器，其中的快恢复二极管HER306可以用BYV26C或者最容易采办到的FR107进行代换BYV26C为1A、600V的快恢复整流二极管，其反向恢复时间Trr=30ns；FR107为1A、1000V的快恢复整流二极管，其反向恢复时间=100ns从部件的反向恢复时间这一参数指标考虑，代换时选用BYV26C更为合适些TL494CN、KA7500C为PWM控制芯片对目前市场上的各种车载逆变器产品进行解析可以发现，有的车载逆变器产品中使用了两只TL494CN芯片，有的是使用了两只KA7500C芯片，还有的是两种芯片各使用了一只，更为离奇的是，有的产品中居然故弄玄虚，将其中的一只TL494CN或者KA7500C芯片的标识进行了打磨，然后标上各种古怪的芯片型号，让维修人员倍感困惑现实上只要对照芯片的外围电路一看，就知道所用的芯片必然TL494CN或者KA7500C经仔细查阅、对比TL494CN、KA7500C两种芯片的原厂pdf资料，发现这两种芯片的外部引脚排列完全相同，就连其内部的电路也几乎完全相同，区分仅仅是两种芯片的内部运放输入端的基准源大小略微有点差别，对电路的功效和性能没有影响，是以这两种芯片完全可以相互替代使用，并且代换时芯片的外围电路的参数没必要做任何的修改经现实使用过程中的成功代换经验，也证实了这种代换的可行性和代换后电路工作性能的可靠性由于目前市场上已经很难找到KA7500C芯片了，并且即使能够买到，其价格也至少是TL494CN芯片的两倍以上，是以这里介绍的使用TL494CN直接代换KA7500C芯片的成功经验和方法，对于车载逆变器产品的生产厂商和泛博维修人员来说确实是1个很好的消息
百公里油耗不到4L！全新轩逸e-POWER产品力详解
3月10日，全新新款轩逸家族上市，新车共推出11款车型，售价区间为9.98-17.49万元。作为中期改款车型，新款轩逸依旧推出纯燃油版与增程版两种动力系统，并在设计、配置等方面都进行了相应的升级。新车具体价格如下：动力配置
动方面，全新轩逸变化不大，依旧提供两种动力动力形式。其中，混动版本采用的是第二代e-POWER混动系统，搭载1.2L自然吸气三缸增程器，增程器最大功率72马力，电动系统的综合功率为100kW，最大扭矩300牛·米，电池则是来自欣旺达的三元锂电池，百公里综合最低油耗为3.96L（WLTC工况）。
燃油版依旧搭载1.6L自然吸气四缸发动机，最大功率99kW，峰值扭矩159N·m，传动系统匹配CVT无级变速箱，百公里综合最低油耗为5.57L（WLTC工况）。
悬架方面，两款车搭载都是前麦弗逊+后扭力梁悬架。
第二代e-POWER系统详解
对于全新轩逸车型两款动力车型来说，大家最关注的应该是其混动版本，其起售价仅仅比新款轩逸贵了1万多元，却有更低的油耗表现，以及媲美纯电动车的体验。那么，搭载第二代e-POWER系统的全新轩逸到底有什么不同？
首先，第二代e-POWER系统相比第一代拥有更轻量级的部件，逆变器体积缩小了40%、重量减轻了33%，电机的扭矩增加了10%，同时电机控制更灵敏，并优化能源管理，这也为其带来了更好的燃油经济性。
再来看看第二代e-POWER的动力总成，主要是由发动机、发电机、逆变器、蓄电池、电机等结构组合而成。
1、高效率发动机：
该发动机为在原发动机HR12DE上改款升级而来，主要提高了热效率（热效率46%），采用了高压缩比（12：1）、镜面喷涂气缸壁、冷却废气再循环系统EGR、米勒循环等技术。
此前日产方面表示，将通过发动机完全定点运转使稀薄燃烧和余热回收的效果最大化，使得综合热效率进一步提升至50%
2、电池：闪充闪放
e-POWER采用三元锂离子功率型电池，充放电倍率强，可实现闪充闪放。与日产LEAF聆风同源电池技术，累计190亿公里行驶里程0重大事故，1.5GPa超高强钢电池保护结构，充分保护电池安全。
3、电机
传统的变速箱被两台电机所取代，两台电机也有明确的分工，靠下方的发电机与发动机连接，在发动机的驱动下发电；靠上方的驱动电机与减速器和车轮驱动轴相连，与发动机、发电机没有机械连接，主要作用是为车辆提供动力、回收动能。
4、逆变器
逆变器主要负责协调各部分对电能的需求和供给，同时调整电压和电流，是电能的传导中枢。
5、工作原理
那么，这套系统的的工作原理又是如何呢？相比增程式或者日系竞品的油电混动有何区别？
首先，该系统采用的是串联结构方案，其工作原理主要是通过发动机驱动发电机，逆变器将电流转化入蓄电池组或直接驱动马达，从而带动车轮最终驱动车辆。
简单点来说，e-POWER系统更像是一个“无法插电”的增程式动力系统，发动机不再作为“输出部门”，而是“后勤保障部门”，不参与动力直接输出，而是将燃料的化学能转化为电能，并给电池充电。
通俗点来说，发动机就是车辆内置的便捷移动电源，只要保证油箱有油就能让电量保持充足。而逆变器与驱动电机构成驱动单元，电能经过逆变器到达驱动电机，再由驱动电机输出动力传递到车轮。
值得一提的是，因为发动机无论在任何工况下都不受影响，因此可以稳定在最佳运转区间内工作，从而有效降低油耗。
6、工作模式
在不同工况下，e-POWER系统是如何工作的呢？
在起步与缓行路段时，发动机不工作，电池供电驱动车辆行驶；在急加速时，通过发动机发电和电池共同提供电能，提供更为强劲的动力输出；
在高速行驶过程中，通过发动机发电功能，同时还对电池进行充电；在减速时，则会把机械能转换成电能，并对电池充电，也就是能量回收。
7、e-POWER技术优势
一是全时电驱，e-POWER车型实现100%全时纯电驱动，拥有纯电车型的驾驶品质，加速平顺舒适，行车无顿挫感，且拥有纯电车型一样的静谧体验。
二是高效发电，发动机专注于发电且始终处于最佳运转工况，带来优异的燃油经济性表现。比如全新轩逸的e-POWER版本，其百公里综合油耗就不到4L。
三是闪充闪放，与全球销量领先的聆风电动车共享成熟可靠的电驱技术，其高性能电池可以做到极速蓄能与瞬间释放，提供强劲的性能，在起步阶段能够瞬间获得强劲的动力爆发，做到快人一步。
四是解决了纯电车型的充电难、续航焦虑的痛点；对比混动车型又拥有更舒适的纯电体验；与燃油车相比，e-POWER车型拥有更出色的燃油经济性、强劲的动力性能、出色的静谧性等优势。
车机系统：搭载Nissan Connect超智联2.0系统
在车机方面，配备Nissan Connect超智联2.0系统，包含了远程控制、车家互联、车载KTV等多种功能，当然时下流行的语音控制系统当然不会缺席，并且识别率和功能性更高。
在语音系统方面，用户只需要说一句“你好，日产”，可以控制音乐、导航、天窗、车窗、导航等功能。除此之外，全新轩逸也支持远程控制功能，通过智能App与手机链接，随时可在手机上查看车辆状况，可用手机对车门锁、闪灯、鸣笛、空调进行遥控。
值得一提的是，燃油版轩逸的中控屏也从老款的8英寸升级到了12.3英寸，与混动版轩逸车型看齐。在现场体验下来，这套车机给电驹小编的感受就是在显示色彩、流畅性、功能性上表现都非常好。
智能驾驶：NISSAN i-SAFETY智能主动安全系统
在智能驾驶辅助系统方面，新车搭载了NISSAN i-SAFETY智能主动安全系统，具有全速段智能巡航、智能跟车、车道保持，还具有平顺制动、识别静止车辆、自动刹停等功能。
其他配置
至于配置部分，新款轩逸还将提供手机无线充电、双温区自动空调、ProPILOT L2级辅助驾驶、BOSE音响等配置，无不满足家庭用户对智能化和舒适性的追求。
车身尺寸
车身尺寸方面，新车变化不大，新车长宽高分别为4652/1815/1450mm，轴距2712mm。
外观：采用全新V-Motion设计语言
外观设计上，全新轩逸家族都采用了全新的V-Motion设计语言，相比现款车型，弱化了中网与前脸的边界感，使得前脸更具立体感。
其中，燃油版全新轩逸的前脸U型镀铬更加向外扩散，并且下方L型的运动装饰也被改成了更简洁的竖向设计，整体风格与自家大哥天籁非常相似。
而混动版轩逸则使用了镀铬点阵式中网结构，辅以双V镀铬金属饰条，进一步提升车头的视觉宽度的同时，也进一步凸显了科技感。
此外，全新轩逸家族车型在大灯设计上也有很大的变化。新车融合了远近光灯组以及流水式LED转向灯，不仅进一步提升了前脸的科技感，并且日常驾乘照明效果更佳，行驶更加安全从容。
车身侧面，新车的线条更加流畅，流线型的车身设计，使得新车实现了与GT-R一致的0.26Cd超低风阻系数，进一步提升了燃油经济性表现。而超混电驱轩逸车型车身侧面独有的e-POWER专属徽标也非常醒目，彰显着新车独特的身份。
比起前脸和侧面的变化，新款轩逸的尾部造型并没有太多调整，其中燃油版全新轩逸尾灯采用L型拐角造型，而超混电驱轩逸车型则采用双横条结构的LED尾灯，精致感更强一些。同时，不管是燃油版还是混动版，轩逸均采用了隐藏式排气设计。
内饰：细节调整，档次感更强
内饰方面，新车相比老款车型并没有太大的变化，除了燃油轩逸中控屏尺寸进行了升级之外，主要则是在一些细节方面进行了调整。比如此前备受消费者喜爱的运动式三炮筒空调出风口正式回归，提升了座舱的运动氛围。值得一提的是，燃油版车型配备的是机械换挡杆，增程版配备的是拨杆式电子换挡机构。
另外，新车还新增了蓝色氛围灯，夜晚打开后会极大提高整车内饰的科技豪华氛围。除此之外，新车还新增了冰岩蓝曜石黑/天际红曜石黑双拼色可选。
电驹小结
凭借着耐用、省油和高性价比，轩逸自进入国内市场以来，累计斩获了近500万用户，并且常年稳坐A级车市场销冠。而作为中期改款车型，此次全新轩逸家族在颜值、配置等方面度都得到了进一步升级，加之还有价格更便宜的经典轩逸打底，想必未来在市场上会有更出色的表现。
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这是一个内置2个12V干电瓶的UPS不间断电源内部结构求高手详细指导怎么变车载逆变器可以输入12V
如果你的UPS的2个12v电瓶是串联成24V供电，想12V输入工作是不大可能的了。因为改变压器的匝数变比就是不大可能的了，那非常麻烦不说，还要改电路参数。具体改法是输入匝改为原来的二分之一，当然，功率也折半了。
根据我的经验，上图的变压器右边有2个电瓶卡口，估计是两个12V4AH~5AH的电瓶串联的可能性高，因为串联的工作效率高，并且更容易以低成本逆变输出大功率。
至于下图中的说是内置3个12V电瓶的，我可没有看到有可以内置电池的空间。如果是12V的3个串联成36V，那也是一样的不好改，虽然36V的UPS并不常见。因为UPS的通常电池规格是12V、24V、48V、96V。
如果是36V的，要改变压器：具体改法是输入匝改为原来的3分之一。各ic的供电电路可能要改。当然功率要打折了。改开关变压器，危险度有点高，改后可能烧机，或功率远不达标。且修改保护电路值，反正嘛，就是麻烦。
你的这个工作，可以说就是助理工程师的工作了。甚至有些助理工程师都做不好的工作。别太勉强了。
逆变器是什么？
逆变器是把直流电能（电池、蓄电瓶）转变成交流电（一般为220V,50Hz正弦波）的设备。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。广泛适用于空调、家庭影院、电动砂轮、电动工具、缝纫机、DVD、VCD、电脑、电视、洗衣机、抽油烟机、冰箱，录像机、按摩器、风扇、照明等。在国外因汽车的普及率较高外出工作或外出旅游即可用逆变器连接蓄电池带动电器及各种工具工作。通过点烟器输出的车载逆变是 20W 、 40W 、 80W 、 120W 到 150W 功率规格。再大一些功率逆变电源要通过连接线接到电瓶上。
把家用电器连接到电源转换器的输出端就能在汽车内使用各种电器。可使用的电器有：手机、笔记本电脑、数码摄像机、照像机、照明灯、电动剃须刀、CD 机、游戏机、掌上电脑、电动工具、车载冰箱及各种旅游、野营、医疗急救电器等。
扩展资料：
逆变器的作用
1、最大功率跟踪功能，保证输出功率最大化
太阳能电池板的电流和电压是随太阳辐射强度和太阳电池组件自身温度而变化的，因此输出的功率也会变化，为了保证输出电力最大化，就要尽可能的获取电池板的最大输出功率。逆变器的MPPT跟踪功能就是针对这一特性设计的。
MPPT跟踪又叫最大功率点跟踪，据测算，配置了MPPT跟踪的系统比没有安装MPPT跟踪的系统发电量可以高出50％。所以，想要光伏系统发更多的电，不要只看太阳能电池板，太阳能电池板所发的电最后能够有多少被有效输出，还是要看逆变器。
2、防单独运行功能，保障电网的安全
很多人在安装光伏系统时，都抱着“即使电网停电，自己家也能用上电的心态，殊不知，电网停电时，自己家的光伏系统也会停止运转。造成这一现象的原因在于现在逆变器中一般配置了防孤岛装置，当电网电压为0时，逆变器就会停止工作。
3、根据太阳能电池板的输出功率，自动运行和停机
早晨日出后，太阳辐射强度逐渐增强，太阳电池的输出也随之增大，当达到逆变器工作所需的输出功率后，逆变器即自动开始运行。进入运行后，逆变器便时时刻刻监视太阳电池组件的输出，只要太阳电池组件的输出功率大于逆变器工作所需的输出功率，逆变器就持续运行；直到日落停机，即使阴雨天逆变器也能运行。当太阳电池组件输出变小，逆变器输出接近0时，逆变器便形成待机状态。
百度百科-逆变器
变换器和逆变器的区别
变换器，是将信源发出的信息按一定的目的进行变换。矩阵式变换器是一种新型的交－交电源变换器。和传统的变换器相比，它具有如下优点：不需要中间直流储能环节；能够四象限运行；具有优良的输入电流波形和输出电压波形；可自由控制的功率因数。矩阵式变换器已成为电力电子技术研究的热点之一，并有着广泛的应用前景。
变换器（Matrix Converter）作为一种新型的交—交变频电源，其电路拓扑形式被提出，但直到1979年意大利学者M.Venturini和A.Alesina提出了矩阵式变换器存在理论及控制策略后，其特点才为人们所关注和研究。普遍使用的是半控功率器件晶闸管。采用这种器件组成矩阵式变换器，控制难度是很高的。矩阵式变换器的硬件特点是要求
大容量、高开关频率、具有双向阻断能力和自关断能力的功率器件，同时由于控制方案的复杂性，要求具有快速处理能力的微处理器作为控制单元，而这些是早期的半导体工艺和技术水平所难以达到的。所以这一期间矩阵式变换器的研究主要针对主回路的拓扑结构及双向开关的实现，大多都处于理论研究阶段，很少有面向工业实际的研究。高工作频率、低控制功率的全控型功率器件如BJT ， IGBT等不断涌现，推动了矩阵式变换器控制策略的研究。
逆变器是把直流电能（电池、蓄电瓶）转变成交流电（一般为220V,50Hz正弦波）。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。广泛适用于空调、家庭影院、电动砂轮、电动工具、缝纫机、DVD、VCD、电脑、电视、洗衣机、抽油烟机、冰箱，录像机、按摩器、风扇、照明等。在国外因汽车的普及率较高外出工作或外出旅游即可用逆变器连接蓄电池带动电器及各种工具工作。通过点烟器输出的车载逆变是 20W 、 40W 、 80W 、 120W 到 150W 功率规格。再大一些功率逆变电源要通过连接线接到电瓶上。把家用电器连接到电源转换器的输出端就能在汽车内使用各种电器。可使用的电器有：手机、笔记本电脑、数码摄像机、照像机、照明灯、电动剃须刀、CD 机、游戏机、掌上电脑、电动工具、车载冰箱及各种旅游、野营、医疗急救电器等。
逆变器是一种DC to AC的变压器，它其实与转化器是一种电压逆变的过程。
逆变器（图1）
转换器是将电网的交流电压转变为稳定的12V直流输出，而逆变器是将Adapter输出的12V直流电压转变为高频的高压交流电；两个部分同样都采用了用得比较多的脉宽调制（PWM）技术。其核心部分都是一个PWM集成控制器，Adapter用的是UC3842，逆变器则采用TL5001芯片。TL5001的工作电压范围3.6～40V，其内部设有一个误差放大器，一个调节器、振荡器、有死区控制的PWM发生器、低压保护回路及短路保护回路等。
新能源汽车驱动电机的基本知识
1.驱动电机系统通过有效的控制策略将动力蓄电池提供的直流电转化为交流实现电机的正转以及反转控制。在减速/制动时将电机发出的交流电转化为直流电，将能回收给动力蓄电池或者提供给超级电容等储能设备供给二次制动使用。
2.驱动电机
将电能转换成机械能为车辆行驶提供驱动力的电气装置，该装置也具备机械能转化成电能的功能。
3.驱动电机控制器
控制动力电源与驱动电机之间能量传输的装置，由控制信号口电路、驱动电机控制电路和驱动电路组成。
4.直流母线
电压驱动电机系统的直流输入装置。
5.额定电压
直流母线的标称电压。
6. 最高工作电压
直流母线电压的最高值。
7.输入输出特性
表示驱动电机、驱动电机控制器或驱动电机系统的转速、转矩，电流等参数间的关系。功率、效率、电压、降价能艳一 障假电机。
8.持续转矩
规定的最大、长期工作的转矩。
9.持续功率
规定的最大、长期工作的功率。
10. 工作电压范围
能够正常工作电压范围。
11.转矩-转速特性
转速特性一般是形容频率的曲线，转矩特性是确定电压上升的该驱动电机可以达到的并可以短时工作而不出现故障的最大转矩值曲线。
12.峰值转矩电机
伴积认当机械设备转速为零(堵转) 时的转矩。
13. 堵转转矩
功率大 效亮高。
14.最高工作转速
达到最高功率而呈现出来的最高速度。
电动汽车对驱动电机的特性要求有哪些与传统工业驱动电机不同，电动汽车的驱动电机通常要求能够频繁的起动/停车、加速减速，低速/爬坡时要求高转矩、高速行驶时要求低转矩并要求变速范围大。
电动汽车对驱安知动运转名定二年量功率察度二座童动电机的要求可归纳如下:为了充分利用有限的车载空间，减小车辆质量，降低运行中的能量消耗，应尽量减小驱动电机的体积和质量。驱动电机可以采用铝合金外壳，各种控制装置和冷却系统等也要求尽可能轻量化和小型化。
1.高功率密度、轻量化在允许的范围内尽可能采用高电压，可以减小驱动电机的尺寸和控制器、导线等设备的尺寸，特别是可以降低逆变器的成本。
2.全速段高效运行-次充电续航里程长，特别是在车辆频繁起停或变速运行的情况下，驱动电机应具有较高的效率。
3.低速大转矩及高速宽调速即使没有变速器，驱动电机本身应能满足所需的转矩特性，以获得在起动、加速、行驶、减速、制动等各种运行工况下的功率和转矩要求。
驱动电机应具有自动调速功能，可以减轻驾驶人的操作强度，提高驾驶的舒适度，并且能够达到与传统内燃机汽车同样的控制响应。与低速电动机相比，高转速驱动电机的体积和质量较小，有利于降低整车装备的质量舒适度高
4。高可靠性，在任何运行工况下驱动电机都应具有高可靠性，以确保车辆的行驶安全。
5.安全性能，动力蓄电池组、驱动电机等强电部件的工作电压能达到 300V 以上，对电气系统的安全性和控制系统的安全性提出了更高的要求，新能源汽车驱动电机必须符合相关车辆电气控制的安全性能标准和规定。
6.低成本、低噪声为降低新能源汽车的使用成本，驱动电机的使用寿命应和车辆保持一致，真正实现节能环保的目标。同时驱动电机还要求具有耐温和耐潮性能好、运行噪声低、结构简单、成本低、适合批量生产，使用维护方便等特点。
7.能量回收。能量回收系统对于提高电动汽车的能量利用率具有重要意义。对驱动电机及电机控制器要求较高。
问题引导2:
驱动电机主要分为哪几类
驱动电机可分为两大类，即有刷电动机和无刷电动机。习惯上将有换向器的直流动机简称为直流电动机。
由于技术成熟、控制简单，直流电动机曾在电力驱动领域有着突出的地位。实际上各类直流电动机包括 (串励、并励、他励) 和永磁直流电动机都曾在电动汽车上得到应用，但其电刷和换向器需要经常维护、可靠性低，正在被交流无刷电动机取代。
无换向器电动机包括异步电动机、永磁同步电动机、永磁无刷电动机、开关磁阻电动机等。
无换向器电动机在效率、功率密度、运行成本、可靠性等方面明显优于传统的直流电动机，因此在现代电动汽车中获得广泛应用。驱动电机分类如下:
永磁直流电动机有刷电动机串励直流电动机直流电动机、并励直流电动机他励直流电动机笼型异步电动机绕线转子电励磁式无刷电动机、同步电动机、永磁同步磁阻式永磁无刷电动机开关磁阻电动机。
问题引导 3:
新能源汽车驱动电机如何选择
选择新能源汽车驱动电机的关键是电动机的机械特性。
至今为止电动汽车采用的驱动电机主要包括:直流电动机、交流异步电动机、永磁同步电动机、直流无刷电动机和开关磁阳电动机。关于机械特性可以用转矩-转速特性和功率-转速特性曲线来表示，并可作为选择电动机的参考依据。
在选择新能源汽车的驱动电机时可以向电动机生产厂家提出所需要的各种性能参数，以作为电动机设计的依据。实际上大多数情况下是新能源汽车制造商根据电动机生产厂家提供的技术性能参数选择现成的电动机。
可供电动汽车选用的电动机种类繁多，功率范围很厂新能源汽车对于驱动电机的调速范围、可靠性、在恶劣环境下的工作能力等方面有比较高的要求。
1.额定电压的选择电动机电压的选择主要依据车辆总体参数的要求来设计，车辆的自重、蓄电池等相关数确定后，才能确定电动机的由压，转速等参救，即当车辆自重确定后，蓄电池的个数就确定了，电动机的电压等级也随之确定。
但总体要求是:尽可能提高电压等级，这样就可以使电动机在满足驱动要求的情况下，使电动机的功率小一些，电动机的电流也小一些，这样蓄电池的容量选择、安装空间、安装方式等就更容易处理。
2.额定转速的选择根据电动汽车的速度、动力性能的要求，需要选择不同转速的驱动电机。
(1)低速电动机
低速电动机的转速为 3000 ~6000r/min，扩大的恒功率区的低速电动机额定转矩高、转子电流大、电动机的尺寸和质量较大，且相应的转换器、控制器的尺寸也较大，各种电器的损耗较大，但减速器的速比较小。
一般低速电动机的转动惯量大、反应慢，不太适用于电动汽车。
(2)中速电动机
中速电动机的转速为 6000 ~10000r/min，它的各种参数介于低速电动机和高速电动机之间。
(3)高速电动机
高速电动机的转速为 10000~15000r/min，扩大的恒功率区宽，尺寸和质量较小，相应的转换器和控制器的尺寸也较小，各种电器内在的损耗较小。但其减速器的速比要大大增加，通常需要采用行星齿轮传动机构。
高速电动机的使用主要受电磁材料的性能、高速轴承的承载能力的限制。一般高速电动机的转动惯性小、起动快、停止也快，电动汽车常采用高速电动机作为驱动电机。
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