電驅(qū)動系統(tǒng)包括電機(jī)、逆變器、電源系統(tǒng)、高電壓輔機(jī)等，本次將為大家介紹電機(jī)和逆變器。 美國和中國的電動車電機(jī)大多使用交流異步電機(jī)，日本則更青睞直流永磁無刷電機(jī)，不管是哪種電機(jī)，都對小型輕量化、高輸出功率、高轉(zhuǎn)速等方面有著嚴(yán)格的要求。逆變器由功率元件、電容和控制電路組成。本文將對兩者的特征和性能等進(jìn)行簡要的講解。
不管是純電動車還是混合動力車，他們的電驅(qū)動核心都在電機(jī)，我們首先來看看電機(jī)。
目前混合動力車使用的電機(jī)一般輸出功率在10到60千瓦之間，純電動車輛的電機(jī)則會根據(jù)需求有更高的功率。雖然日本的電驅(qū)動技術(shù)主流路線是直流(DC)電機(jī)，但世界范圍內(nèi)新能源車使用的電機(jī)仍以交流(AC)為主。
混合動力車用電機(jī)，對其性能要求有：小型化、高輸出功率、高轉(zhuǎn)速、高電壓、以及驅(qū)動系統(tǒng)免維護(hù)等。
在高電壓和免維護(hù)方面，直流電機(jī)做得更好，體積小且運(yùn)作效率高的直流永磁電機(jī)得到了大量的應(yīng)用。但關(guān)鍵零件永久性磁鐵需使用含釹的稀土的磁鐵，在實(shí)現(xiàn)了小型化和高輸出功率的同時也提高了成本。
直流永磁電機(jī)可以根據(jù)磁鐵安裝位置的不同分為外置磁鐵型(SPM)和內(nèi)置磁鐵型(IPM)。電驅(qū)動系統(tǒng)大多采用的是易實(shí)現(xiàn)高速化，并能夠充分利用磁阻扭矩的IPM電機(jī)。
逆變器的整體結(jié)構(gòu)與功能
逆變器的作用是將主電池的直流電通過功率元件轉(zhuǎn)換為三相交流電，向交流電機(jī)供電。其中，關(guān)鍵的功率元件是IGBT(絕緣柵型雙極晶體管)與二極管(續(xù)流二極管)，其控制原理如下。
首先，車輛管理系統(tǒng)(VMS)根據(jù)駕駛員油門踏板的力量計算出所需的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，并發(fā)出IGBT的驅(qū)動信號。IGBT再根據(jù)電壓相位與轉(zhuǎn)子位置的關(guān)系，確定可獲得zui大轉(zhuǎn)矩的通電時機(jī)。
IGBT使用的是PWM(脈寬調(diào)制)控制，是通過從功率元件輸出電壓可變的正弦波三相交流電控制驅(qū)動扭矩的。