3.各元器件的作用
(1)輸入/輸出接口電路,負(fù)責(zé)外部輸入信號與控制主板轉(zhuǎn)換連接,負(fù)責(zé)控制主板輸出信號與外部轉(zhuǎn)換連接。
(2)控制主板,與VCU通信,對旋變傳感器供電,對旋變信號分析,控制IGBT,監(jiān)測高壓直流母線電流,監(jiān)測IGBT模塊溫度,監(jiān)測高壓插頭連接情況。
(3)驅(qū)動主板,接受控制主板指令,控制每只IGBT4通或斷開。
(4)IGBT,將直流電轉(zhuǎn)換成三相交流電并且變頻,控制電機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動方向,車輛減速時回收能量,將三相交流電轉(zhuǎn)換成高壓直流電,對動力電池充電。
(5)超級電容,如圖13所示,超級電容與高壓直流母線并聯(lián),作用是在電機(jī)啟動時保持電壓穩(wěn)定。
(6)放電電阻,當(dāng)斷開高壓直流時,消耗掉超級電容放出的電流。新款車在高壓下電后,電機(jī)控制器指令I(lǐng)GBT短暫工作,消耗掉超級電容放出的電流。
(7)電壓傳感器,包括動力電池電壓傳感器、12V電壓傳感器,用以檢測供給電機(jī)控制器的直流高壓和弱電工作電壓。
(8)電流傳感器,包括直流母線排電流傳感器、三相交流輸出電流傳感器,用以檢測實際電流。
(9)溫度傳感器,包括IGBT模塊溫度傳感器和電路板溫度傳感器,用以監(jiān)測IGBT模塊和電路板的溫度。
4.IGBT
(1)IGBT模塊
電機(jī)控制器又稱智能功率模塊(IPM),是驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)的控制中心,以IGBT為核心,輔以控制電路、驅(qū)動電路。IGBT譯成中文是“絕緣柵雙極型晶體管”,如圖14所示,該模塊包含6個IGBT,搭成三相橋式逆變電路。
(2)IGBT內(nèi)部
如圖15所示,IGBT內(nèi)部包含2個IGBT,是一種用小電流控制大電流的開關(guān)元件,綜合了電力晶體管和電力場效應(yīng)晶體管的優(yōu)點。IGBT是三端器件,包括柵極、集電極、發(fā)射極,柵極無觸發(fā)信號,集電極與發(fā)射極之間不導(dǎo)通;驅(qū)動電路對柵極發(fā)送觸發(fā)信號,集電極與發(fā)射極之間導(dǎo)通。
(3)三相橋式逆變器/整流器
如圖16所示,電機(jī)定子上繞有三并目繞組,每相繞組的尾端連接在一起稱作中陛點,首端引出U相、嚼目、W相。鄉(xiāng)目橋式逆變器整流器由6個IGBT和與之并聯(lián)的6個二極管構(gòu)成,IGBT的編號為VD1-VD6。正極母線排、負(fù)極母封淵泛間串聯(lián)兩個IGBT,集電極與正極母絨荊防目連的IGBT稱上橋臂,發(fā)射極與負(fù)極母線掃湘連的IGBT稱下橋臂。3個上、下橋臂之間的節(jié)點,分別連接U相、僻目、W相。
5.1GBT逆變工作原理
(1)逆變原理
為了能夠?qū)恿﹄姵氐闹绷麟娹D(zhuǎn)變?yōu)轵?qū)動電機(jī)的三相交流電,6個IGBT模塊在驅(qū)動電路的觸發(fā)信號驅(qū)動下,依次間隔60°順序?qū)ɑ蜿P(guān)斷,三相繞組的相位差120°。三相繞組產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)電磁場,與轉(zhuǎn)子的永久磁場相互作用,轉(zhuǎn)子在電磁力作用下旋轉(zhuǎn)并對外做功。
IGBT工作過程如圖17所示,驅(qū)動電路對VD1、VD6的柵極觸發(fā)使之導(dǎo)通,電流由正極母線排流過VD1進(jìn)入U相,然后從W相流出,再流過VD6回到負(fù)極母線排。
關(guān)鍵詞: