美國(guó)和中國(guó)的電動(dòng)車(chē)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(wú)刷電機(jī)，不管是哪種電機(jī)，都對(duì)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(duì)兩者的特征和性能等進(jìn)行簡(jiǎn)要的講解。

　　不管是純電動(dòng)車(chē)還是混合動(dòng)力車(chē)，他們的電驅(qū)動(dòng)核心都在電機(jī)，我們首先來(lái)看看電機(jī)。

　　目前混合動(dòng)力車(chē)使用的電機(jī)一般輸出功率在10到60千瓦之間，純電動(dòng)車(chē)輛的電機(jī)則會(huì)根據(jù)需求有更高的功率。雖然日本的電驅(qū)動(dòng)技術(shù)主流路線(xiàn)是直流(DC)電機(jī)，但世界范圍內(nèi)新能源車(chē)使用的電機(jī)仍以交流(AC)為主。

　　混合動(dòng)力車(chē)用電機(jī)，對(duì)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(dòng)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(shí)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(dòng)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(guò)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(chē)輛管理系統(tǒng)(VMS)根據(jù)駕駛員油門(mén)踏板的力量計(jì)算出所需的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，并發(fā)出IGBT的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。IGBT再根據(jù)電壓相位與轉(zhuǎn)子位置的關(guān)系，確定可獲得最大轉(zhuǎn)矩的通電時(shí)機(jī)。

　　IGBT使用的是PWM(脈寬調(diào)制)控制，是通過(guò)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(dòng)扭矩的。

　　( 編輯/辛迪嘉)

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