電動汽車資源網? ?
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近幾十年來，資源短缺和環境保護成為世界汽車工業面臨的兩大挑戰。石油資源短缺，汽車尾氣對大氣的污染日趨嚴重，因此，各國汽車工業都加大了研究和開發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結構
圖1為串聯式混合動力系統拓撲結構圖，整個混合動力系統采用串聯式結構，主要由能源供給系統、電氣驅動系統和機械傳動系統三大部分構成。能源供給系統由動力電池組、發動機-發電機機組組成；電氣驅動系統由逆變器和電動機組成；機械傳動系統將電動機的機械輸出通過減速器送給驅動橋。整車系統采用can總線傳輸信息和命令，通訊介質采用屏蔽雙絞線。
圖1 串聯式混合動力系統拓撲結構圖
2 電機驅動系統主電路結構
2.1 主回路元件選擇
圖2 驅動系統主回路電路圖
電機驅動系統主回路原理如圖2所示，采用三相橋式逆變器，根據牽引電機的參數：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的電解電容并聯而成，并聯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 驅動系統控制部分設計
圖3 電機驅動系統控制框圖
圖3為電機驅動系統控制框圖，它由傳感器測量與信號處理電路、控制板以及驅動板等組成。
電機控制電路分為電機電壓控制電路 （ 功率放大電路和 H 型雙極驅動電路 ） 和 P W M 脈寬調制電路 。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 脈寬調制電路兩大模塊內。
P WM脈寬調制電路
圖 4 P W M脈寬調制電路原理圖
設計依據如下 : U C 3 637 的控制電壓 （ 16 端 ） 在± 5V 變化時 , 經 U C 3 637 內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。
3. 2 H 型雙極功率電路
H 型雙極功率電路原理圖如圖 5 所示 。它由 4個大功率管 V T 1 ～ V T 4 和 2 個新型雙極續流二極管D V 1、D V 2 構成。
圖 5? H型雙極功率電路原理圖
3. 3 I R 21 10功率放大電路設計
依據大功率管 I R F 6 40容量較小 , 承受反壓能力較低的優點 , 采用 4 個大功率管作為功率驅動電路開關元件，同時用 2 個 I R 21 10作為基極驅動器對稱地驅動每側大功率管 I R F 6 40, 如圖 6 所示。圖 6 是左側 I R 2110 功率放大電路原理圖。
圖 6 左側 I R 211 0 功率放大電路原理圖
I R 2110 功率放大電路主要由電容 C 205 和二極管 D 201 構成 的自舉 電路 來實現 功率 驅動 。因此I R 2110 功率放大電路參數設計重點是自舉電容和自舉二極管的選取。
4? 電機的工作原理
控制電路性能可通過檢測電機的性能好壞來評價 。電機的性能試驗通過混合動力電動汽車系統來實現 , 如圖 7中的虛線框所示 。 混合動力電動汽車系統控制方案為 : 和電機控制電壓相對應的轉速 n 1與轉速傳感器反饋轉速 n 2 之差的電壓信號 , 經 P I D外環控制器后與角位移傳感器反饋的角位移信號合成且經內環 P I 控制器后形成控制電壓 , 來控制電機轉動某個角度 θ , 最后經發動機輸出轉速 n。
圖 7? 混合動力電動汽車系統控制方案圖