逆变器怎么改变速比



电动汽车VCU档位控制方法—单挡直驱形式

电动汽车VCU档位控制方法—单挡直驱形式

电动汽车的单挡直驱形式，作为一种高效且结构简洁的驱动方式，在电动汽车领域得到了广泛应用。其VCU（车辆控制单元）档位控制方法的设计，直接关系到车辆的驾驶性能和安全性。以下是对电动汽车VCU档位控制方法—单挡直驱形式的详细解析。

一、电动汽车直驱形式结构及原理

电动汽车直驱系统的结构

驱动电机：直驱系统的核心部件，负责将电能转换为机械能，驱动车轮转动。常见的驱动电机有永磁同步电机和交流异步电机，永磁同步电机是主流形式。

固定速比减速器：匹配车轮的转速和扭矩需求，对电机的输出进行减速增扭。

差速器：在单电机直驱系统中，实现两侧车轮在转弯时的差速功能。

车轮：直驱系统的最终驱动对象，通过轮胎与地面的摩擦力实现车辆的行驶。

电动汽车直驱系统电机控制及传动原理

电能输入：动力电池提供直流电给电机控制器。

电机控制原理：包括驱动控制、速度控制、方向控制及回馈控制。

驱动控制：电机控制器根据需求控制逆变器将高压直流电转换为三相交流电，供给驱动电机。

速度控制：采用PWM控制改变逆变器输出的电压和频率，从而改变电机的转速和转矩。

方向控制：通过改变IGBT的导通顺序，改变输出三相交流电的相序，实现电机反转。

回馈控制：滑行或制动时，电机作为发电机工作，将反向扭矩转变为三相交流电，经逆变器转换为高压直流电反馈回动力电池。

动力传递：电机的输出经过固定速比减速器和差速器后传递给车轮。

车轮转动：车轮接收到电机的驱动力后开始转动，带动车辆前进或后退。

二、电动汽车直驱档位器形式及原理

档位器的形式

电子挡杆换挡器

旋钮换挡器

怀挡换挡器

按键换挡器

触摸屏换挡器

档位器的信号输出形式

硬线控档位器：通过内部传感器或开关，将换挡操作转化为电信号，通过硬线线束连接至VCU。具有传输稳定、可靠性高的特点，但需增加控制器硬件接口及线束。

CAN控档位器：通过内部CAN通信模块，将换挡信号编码为CAN报文，通过CAN总线发送给VCU。具有传输速度快、传输距离远、抗干扰能力强等优点，但在强电磁干扰环境中可能导致信号错误或丢失。

档位器的档位值

常见的档位有D挡（前进挡）、N挡（空挡）、R挡（倒挡）、P挡（驻车挡）。部分电动车省略P挡，或增加S挡（运动挡）。

三、电动汽车直驱档位切换控制方法

停车档位切换

车辆上电后，档位器发送当前档位信号给VCU。

VCU接收信号后判断，若同时两个及以上档位信号有效或无档位信号有效，则判定为档位故障。

若无档位故障，VCU初始化实际档位值为N挡。

VCU在满足车辆Ready状态、制动踏板信号有效且车速小于3km/h的条件下，根据档位信号进行换挡逻辑判定。

行车档位切换

行车状态下（车速大于10km/h），若误触换挡器，当前档位为D挡或R挡时，检测到档位信号为N挡，则实际档位切换为N挡。

行车状态下，当前档位为N挡时，允许不踩制动踏板切换档位，检测到档位为D挡或R挡时，实际档位切换为相应档位。

换挡失败提示

当不满足换挡条件时，发出换挡失败标志位通过CAN信号发送至仪表，仪表显示换挡失败提示。

四、档位与扭矩控制实现过程

驱动状态扭矩控制原理

当实际档位为D挡或R挡时，VCU根据油门踏板开度值及扭矩MAP、限速条件等计算驱动需求扭矩，并将当前档位信号及驱动需求扭矩发送至电机控制器。

滑行回馈状态扭矩控制原理

当实际档位为D挡时，行车状态且车速大于设定值，VCU检测到无油门信号及制动信号时，进入滑行回馈模式，根据滑行回馈扭矩MAP计算滑行回馈需求扭矩，并发送至电机控制器。

制动回馈状态扭矩控制原理

当实际档位为D挡时，行车状态且车速大于设定值，VCU检测到有制动信号时，进入制动回馈模式，根据制动回馈扭矩MAP计算制动回馈需求扭矩，并发送至电机控制器。

综上所述，电动汽车VCU档位控制方法—单挡直驱形式的设计，涉及电动汽车直驱系统的结构、工作原理、档位器的形式及原理、档位切换控制方法以及档位与扭矩控制的实现过程等多个方面。通过精准的控制方法设计，可以确保电动汽车的驾驶性能和安全性。

纯电车换挡原理

纯电车换挡原理主要涉及电机控制及动力传递。

电机控制方面：

能量来源：动力电池作为电动汽车的能量来源，将直流电提供给电机控制器。电机控制：电机控制器根据输入的需求，控制三相电压源逆变器将高压直流电转换为三相交流电，供给驱动电机并驱动汽车运行。这一过程包括驱动控制、速度控制、方向控制及回馈控制。速度调节：通过改变三相电压源逆变器输出的三相交流电的电压和频率，从而改变电机的转速和转矩，对汽车进行调速，实现换挡的效果。

动力传递方面：

动力传递路径：电机的输出经过固定速比减速器和差速器后传递给车轮。车轮驱动：车轮接收到电机的驱动力后开始转动，进而带动车辆前进或后退。

换挡器形式：

多样化设计：纯电车常见的换挡器形式有电子挡杆换挡器、旋钮换挡器、怀挡换挡器、按键换挡器、触摸屏换挡器等。信号输出形式：尽管换挡器形式多样，但其信号输出形式一般只有CAN控和硬线控两种形式。

综上所述，纯电车换挡原理是通过电机控制器对电机的精确控制，以及动力传递系统的配合，实现车辆的换挡操作。这一过程既涉及复杂的电子控制技术，也依赖于高效的机械传动系统。

湖北仙童科技有限公司 高端电力电源全面方案供应商 江生 13997866467