近幾十年來,資源短缺和環(huán)境保護成為世界汽車工業(yè)面臨的兩大挑戰(zhàn)。石油資源短缺,汽車尾氣對大氣的污染日趨嚴重,因此,各國汽車工業(yè)都加大了研究和開發(fā)其它燃料汽車和電動汽車的力度。
1 混合動力電動汽車系統(tǒng)結構
圖1為串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)拓撲結構圖,整個混合動力系統(tǒng)采用串聯(lián)式結構,主要由能源供給系統(tǒng)、電氣驅(qū)動系統(tǒng)和機械傳動系統(tǒng)三大部分構成。能源供給系統(tǒng)由動力電池組、發(fā)動機-發(fā)電機機組組成;電氣驅(qū)動系統(tǒng)由逆變器和電動機組成;機械傳動系統(tǒng)將電動機的機械輸出通過減速器送給驅(qū)動橋。整車系統(tǒng)采用can總線傳輸信息和命令,通訊介質(zhì)采用屏蔽雙絞線。
圖1 串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)拓撲結構圖
2 電機驅(qū)動系統(tǒng)主電路結構
2.1 主回路元件選擇
圖2 驅(qū)動系統(tǒng)主回路電路圖
電機驅(qū)動系統(tǒng)主回路原理如圖2所示,采用三相橋式逆變器,根據(jù)牽引電機的參數(shù):額定功率50kw; 額定電流167a; 額定電壓240v;額定頻率200hz; 峰值頻率400hz。功率器件可選600v/600a,開關頻率10khz。
直流側支撐電容采用4個3300μf的電解電容并聯(lián)而成,并聯(lián)在高壓直流母線兩端。由于直流側電壓udc=336v,所以支撐電容的耐壓等級應高于336v,取450v。
3 控制電路
3.1 驅(qū)動系統(tǒng)控制部分設計
圖3 電機驅(qū)動系統(tǒng)控制框圖
圖3為電機驅(qū)動系統(tǒng)控制框圖,它由傳感器測量與信號處理電路、控制板以及驅(qū)動板等組成。
電機控制電路分為電機電壓控制電路 ( 功率放大電路和 H 型雙極驅(qū)動電路 ) 和 P W M 脈寬調(diào)制電路 。抗干擾電路和過 、 欠電壓檢測與保護電路已分別嵌入到了電機電壓控制電路和 P W M 脈寬調(diào)制電路兩大模塊內(nèi) 。
P WM脈寬調(diào)制電路
圖 4 P W M脈寬調(diào)制電路原理圖
設計依據(jù)如下 : U C 3 637 的控制電壓 ( 16 端 ) 在± 5V 變化時 , 經(jīng) U C 3 637 內(nèi)部比例放大器處理后的電壓( 即引腳 9、1 1兩端 ) 在 2 ~ 8V 之間變化且線性較好 。