新能源汽车电机主要以永磁电机和感应电机为主_新能源汽车新型电机的设计及弱磁控制

1.小汽车的研究

2.汽车上有哪些电力电子器件的运用？

3.记忆电机原理

4.跪求高手！关于直流电机弱磁升速问题，谢谢！

1 CN02129322.8 一种用于混合动力电动汽车的电池管理系统 一种用于混合动力电动汽车的电池管理系统，属于汽车供电系统领域，通过多个低功耗CPU网控制而实现电流可调的电池平衡技术，电池平衡方法用各路分组平衡方式，在电路上须具有的条件是：a、电池之间的平衡充电是相互隔离的；b、每路的充电电流通过磁饱和放大电路都可以实现过流保护及电流大小的控制；c、每路的充电与否都可以分别通过CPU控制实现；d、对于平衡时间的设定，按电池状态重新分配；从而确定平衡过程中输出电流的大小，同时通过某个《AC/DC控制CPU》是否工作与关闭。该电池管理系统动态平衡时间短，静态平衡可调节，平衡电池目标明确，适合混合式电动车车载时系统的应用。

2 CN99817099.2 贮氢合金、二次电池、混合型汽车及电动汽车 本发明提供了贮氢合金，包含作为主相的选自结晶系为六方晶系的第1相(但除了具有CaCu₅型结构的相)及结晶系为菱形晶系的第2相的至少一种相，具有AB₂型晶体结构的相的含量在10容积％以下(包含0容积％)，且具有用下述通式(1)：R_1-a-bMg_aT_bNi_Z-X-Y-αMl_XM2_YMn_α(1)表示的组成。

3 CN02147783.3 混合动力电动汽车的多能源台架布置方案 本发明属于汽车试验技术，特别涉及一种混合动力电动汽车的多能源台架布置方案；该方案是通过以下步骤实施的：A.发动机通过离合器与变速箱连接，主电机联接在变速箱后端，动力通过变速箱后经过差速器双向输出，通过减速机将双向输出合成到一个轴输出，以实现测功机与动力系统的连接；B.发动机节气门控制器ECU1、ISG控制器ECU2、AMT控制器ECU3、主电机控制器PMU和电源管理系统BMU都与整车控制器联接后，再由台架控制系统向整车控制器发送和接收信号。该试验台架方案适合于混合动力汽车多能源动力总成，可以用来验证发动机、电动机、变速箱、ISG、AMT、电池、ECU、线束等零部件及系统功能。

4 CN02147784.1 混合动力电动汽车的整车集成控制系统 本发明属于汽车控制技术，特别涉及一种混合动力电动汽车的整车集成控制系统，其特征在于：所述集成控制系统主要由多能源动力总成控制系统和由传统整车控制中的弱电控制、强电管理、整车故障保护、整车协调和仪表信号管理集成的整车控制系统集合而成，所述多能源动力总成主要控制发动机和电机的功率分配。该系统具有整车控制和多能源动力总成控制的功能。与传统的整车控制系统和多能源动力总成控制系统相比，功能增加了，体积大大减小，可靠性得到增强，控制的有效性和经济性都具有明显的提高。

5 CN02125761.2 电动汽车动力及传动装置的结构新模式 一种新型的动力装置及传动装置的结构新模式，涉及电动汽车的动力装置及其传动系统的改进和提高，用以提高动力传动装置的效率，减小动力及传动装置的重量，从而可以减小整车的能源消耗。该实用新型的技术方案是用两台驱动电机通过减速器及传动轴分别驱动两个前轮，即双机前驱4×2模式。该结构主要应用于电动小轿车。

6 CN01121564.X 电动汽车自动充电的方法 一种电动汽车自动充电的方法，该方法是在电动汽车上设置风车和发电机。利用行车时产生的风力使风车旋转带动发电机发电，电能经充电装置向汽车上的蓄电池充电。

7 CN02129455.0 电动汽车多电机四轮驱动新模式 一种电动汽车多电机四轮驱动新模式，涉及电动汽车动力装置及其传动系统的改进和提高，用以提高动力传动装置的效率，减小动力及传动装置的重量，提高电动汽车的动力性、起动性能及最大速度。本发明的技术方案是用有三台或四台驱动电机，以两台电机通过减速器及传动轴分别驱动前轮，用一台或两台驱动电机通过减速器，超越离合器及传动轴驱动后轮。该结构主要用于电动小轿车。

8 CN02112739.5 风能电动汽车（机动车） 风能电动汽车的要点是在汽车(机动车)的顶部、前部、底部或其它任何可以安装的地方，安装一个或多个风道，再根据用电量的大小在每个风道里面安装一台或多台风力发电机，利用电瓶起动，在汽车(机动车)行驶前进过程中产生的风吹动安装在汽车(机动车)上的风力发电机进行发电，边发电边利用，有效解除了行驶成本高，环境污染等重大问题。

9 CN02156980.0 用于电动汽车的电源装置 本发明提供一种电动汽车用的电源装置，具有：包括驱动行驶用马达的驱动电池以及控制该驱动电池的充放电并计算出驱动电池的残存容量的电池控制电路的电池系统、和驱动汽车中电器部件的电器用电池。并且，控制驱动电池与电器用电池之间的充电的充电电路，在汽车处于停止的状态下，利用电器用电池的电能把驱动电池充电到规定状态，同时电池控制电路将驱动电池的残存容量值修正到规定容量值，然后使驱动电池对电器用电池进行充电，使驱动电池的残存容量达到规定值。通过对驱动电池(2)的残存容量进行正确地计算，消除了构成驱动电池(2)的蓄电池的容量差，并且最佳地消除了驱动电池(2)的存储效应和自身放电，还可防止低温状态下的输出降低。

10 CN03103774.7 混合电动汽车的蓄电池状态显示方法以及蓄电池状态显示装置 一种混合电动汽车的蓄电池状态显示方法，检测出在充放电中的蓄电池(1)的第1状态和第2状态下的电压和电流的变化值ΔV/ΔI。蓄电池状态显示方法根据ΔV/ΔI判断在蓄电池保护状态下有无充放电，当在保护状态下有充放电时显示处于蓄电池保护状态。从而能显示出是否在电池劣化少的温和环境下使用的状态、即蓄电池保护状态、可以促使驾驶员能意识到电池寿命的情况下进行驾驶。

11 CN021223.2 电动汽车地槽输电与运行状态信息集方法 本发明提供了一种电动汽车地槽输电与运行状态信息集方法，属于电动汽车的输电与测控技术，它通过可控制电刷机构和车体下部的输电杆，沿运行线路铺设的输电地槽向运行中的电动汽车输电。它用传感器适时检测与信标信息相结合的方法，并且用列队运行和运行信息通告的方式，满足了大动态范围、非线性过程中自动控制系统对运行状态信息的需求。本发明可以满足电动汽车、环境对输电系统的要求，以及地槽输电型电动汽车自动驾驶系统对运行状态信息的需要，且不占用地表空间。该项技术方案为电动汽车的推广应用、降低环境污染、节约能源及汽车交通的自动化发展提供了有利条件。

12 CN03122744.9 一种电动汽车自动充电装置 在电动汽车行驶中产生的前方空气助力进入到与前脸内侧连接的风叶风圈内、使风叶风圈内设置的风叶受到风力后自动转动、加强风力把风力排到与另一端连接的风道大的一端内、通过风道压缩空气加强风力，把加强后的风力通过小的一端连接的发电机风圈排到与发电机风圈另一端连接的导流排风道内、通过扩大容积减轻了风力，把减轻后的风力从导流排风道外侧一体设置的排风口和另一端排出，在风力通过发电机风圈的同时使发电机风圈内设置的两台三相交流风力发电机发电通过稳压整流器，整流后把发电机发出的高于蓄电池电压的直流电源，连接在蓄电池电源上，使电动汽车在行驶中就能够自动给蓄电池充电。

13 CN96112790.2 电池充电装置和安装此装置的电动汽车 电池充电单元配备一个充电控制单元，它除了对各电池组的充电功能外被设计用来执行至少下述功能中的一项：间歇模式，此模式将停止对各个电池组的充电；放电模式，此模式将从各个电池组中释放电能。电池充电单元通过充电控制单元控制对各个电池组充电，以预先设定的时间周期重复包括充电模式在内的至少两种模式，这些模式有充电模式、间歇模式和放电模式。此外，还要完成各个充电控制单元间的互控，使操作过程中，至少有一个电池组以预先设定的顺序被置于间歇模式。

14 CN96116261.9 电动汽车提升机 本发明涉及一种汽车提升机，它的立柱的立柱壳与导轨的导轨板的焊接用打孔、二氧化碳气体保护塞焊工艺，并具有横向拼装式底座和有台阶螺母的立柱结构。$本发明极大地提高了立柱的制造精度和机械强度，改善了立柱的外观质量、减小了电动汽车提升机的包装体积，有利于电动汽车提升机的包装和运输。

15 CN961209.6 自发电电动汽车 自发电电动汽车，由蓄电池、发电机、电动轮、电控装置、叶轮装置、传动装置以及汽车外壳、车身和底盘组成，叶轮装置的叶轮呈水平布置，铅垂式叶轮轴上装于车身上，叶轮上面覆盖有遮蔽罩，叶轮装置通过传动装置与发电机连接，车轮用电动轮。汽车高速行驶时，变空气阻力为空气动力以发电，发电量大至能降低燃油发动机汽车的能耗；可提高现有电动汽车的续航能力。

16 CN88104134.3 电动汽车 一种电动汽车，由外光电效应产生的电流，输送给直流电机，牵引驱动轮。摄象机镜头主要是用来有效地控制刹车。

17 CN91104136.2 电动汽车 本发明涉及一种具有驱动车轮的电动机（8、10、15、21、50、80）和用于室内空调的制冷循环系统。该制冷循环系统由冷却介质管道顺序连接压缩机（7、22、57），室

18 CN94101954.3 带有能量回收装置的电动汽车 一种电动汽车（1），包括至少一个驱动轮（4），机械地制动所述轮（4）的装置（4），至少一个与所述驱动轮（4）机械连接的电机（2），一个可充电的电能蓄能器（6）和连接于蓄能器（6）及电机（2）的能量控制和传输装置（8），所述能量控制和传输装置（8）包括允许所述电机（2）以发电机模式工作的电制动装置。其特征在于它还包括用以消耗电制动期间所产生之电能的装置（16），所述耗能装置（16）包括一个流体循环冷却回路（18）和一个至少间接地与所述冷却回路（18）配合的耗能电阻（20）。

19 CN94102744.9 自动传动系统的改进及在儿童电动汽车马达中的应用 自动传动系统的改进及其在儿童电动汽车马达上的应用。本发明包括一由两对称部分和构成的滑轮，该两部分的平面靠拢改变了传动带的操作直径，从而改变了速度一动力比。运动部分靠重力置于自由体上，离心力的作用使自由体沿斜面向上运动到一含有该自由体的一封闭空间的周边，并将运动部分推向固定部分。一个第二被动滑轮，包括两部分，运动和固定部分，由一弹簧挠性联接，以补偿皮带的牵引力。

20 CN94100946.7 一种电动汽车 本发明涉及一种电力驱动陆上交通运输车辆，用蓄电池组，风力发电机，非驱动轮发电机提供的动能，构成了一种全新的设计，汽车的底盘装有动力装置，操纵装置、行走转向装置、控制电路装置等等。同现有技术相比，构思完整，配套，驱动灵活，无级变速，行驶安全，减轻重量，为汽车的智能化、电力驱动化提供了创造性设计。

21 CN94110564.4 “电动汽车”与电源同步跟踪供电 “电动汽车”与电源同步跟踪供电。属电气控制领域。为较彻底地消除因道路上行驶的汽车其尾气、噪声对城市环境的污染,研究以电力为能源,给城市道路上行驶的“电动汽车”供电；以取代内燃机为动力的汽车拖动系统。其方法就是在道路路面上沿上、下行方向,每车道镶嵌与路面绝缘的1—3条或多条导电轨,以道路上车道数而定。每车道设一条导电轨。并将其按一定长度分段绝缘。由沿道路铺设的直流电源,通过一组控制电源通断的电气系统给导电轨供电；“电动汽车”设在车底的一对滑靴从导电轨上受电。以某节导电轨为例，当“电动汽车”首部接近该导电轨端部时该导电轨受电；“电动汽车”尾部离开该导电轨另一端时，该节导电轨被断电。这个程序随着“电动汽车”前进周而复始地进行。

22 CN94113950.6 多功能电动汽车充电装置 本发明公开了一种新颖的电动汽车结构和充电装置，本发明的特点是，该电动汽车的定电装置具有风力发电、机械动力发电、及太阳能充电综合一体的装置。用了本发明装置能长距离行驶，并能减少蓄电池装载数量，提高电动汽车的容积使用量。

23 CN95100459.X 都市电动汽车系统 一种适用于都市的蓄电－集电综合电动汽车与系统，将具有安全保护与供电控制的电力网线设于道路中央或道路两侧，兼作道路上分隔护栏，而电动汽车的可开合集电系统安排在车辆侧面。

24 CN118555.7 电动汽车充电用的电缆 一种电动汽车充电用的电缆，用冷却剂进行强制冷却，操作容易，可防止冷却管路受到损伤。在由绞合线46绞合形成的内芯线41的外周面上设置层间绝缘层42，绞合线58以螺旋状包在该层42的外面，并设置外芯线43。冷却管48，49与构成外芯线43的绞合线58并行呈螺旋状设备。充电用电缆40设置于外部的高频电源51和充电联接器30之间。在充电过程中，冷却水在冷却管48，49中进行循环，使发热的线圈34、铁芯33被快速冷却。

25 CN116517.3 一种电动汽车发电装置 本发明公开了一种没有污染的，用于混合动力电动汽车的发电装置。它以存储在密闭容器（1）中的被压缩的空气（3）为动力驱动气动马达（7），带动与气动马达（7）相联（8）的发电机（6）运转，发出电力，用于给电动汽车（12）上的电动机（11）和电池（10）供电。本发电装置制造容易、结构简单、使用时没有污染，适用于各种混合动力电动汽车。

26 CN116166.6 电动汽车用充电连接器 一种电动汽车用充电连接器，在车辆侧连接器与电源侧连接器的相对面上设有将数个永久磁铁的N极与S极交替排列成圆形地配置的磁铁群，充电时，由于两个磁铁群之间的异极相互对置而产生的磁性吸引力使车辆侧连接器与电源侧连接器保持嵌合状态，充电后，使电源侧连接器的磁铁群转动一个间矩，由于两个磁铁群之间的同极相互对置所产生的磁性排斥力的作用使两个连接器容易分离。

27 CN117304.4 电动汽车充电用磁性结合装置 一种电动汽车充电用磁性结合装置，可利用初级线圈组件的插入状态，防止初级铁芯与次级铁芯的间隙变化。还可防止铁芯接合面上附着污物并减小初级线圈组件在插入方向上的投影面积。电动汽车的收容部内插入初级线圈组件并定位，沿初级线圈组件的插入方向形成初级及次级两铁芯的接合面，将初级线圈及次级线圈设置在初级线圈组件插入时与对方侧不发生干扰的位置上。还设有擦拭各接合面的擦拭部件，初级线圈组件的插入方向为沿其长度方向。

28 CN118089.X 用于电动汽车的充电系统 本发明公开一种可以提高线圈的冷却效率的电动汽车用充电系统。在原边铁心33上绕制导电管34而构成原边线圈32。冷却水在导电管34内循环，并被充电装置侧的散热装置所冷却。充电用电力电缆40的芯线通过通电端子37而连接在导电管34的两端上，由其来对原边线圈32进行励磁。

29 CN98110695.1 电动汽车补充电组合装置 本发明公开了一种电动汽车补充电组合装置，该装置主要包括牵引电机、蓄电池、快速充电器、风力发电机组、内燃发电机组和太阳能电池，内燃发电机组经变频器、快速充电器和主蓄电池连接，风力发电机组经变频器、快速充电器和主蓄电池连接，快速充电器上设有和交流电源的整流器连接的接头，太阳能电池的辅蓄电池与照明等系统连接，以上述装置在电动汽车行驶过程中连续的向主蓄电池或辅蓄电池充电，有效克服了现有电动汽车的缺陷。

30 CN98111223.4 电动汽车自动补偿充电系统 本发明所述的电动汽车自动补偿充电系统，包括蓄电池、电压表、充供电盒、大功率充电器、电动机以及发电机和风力发电机；蓄电池分为A、B两组，电压表与A、B两组蓄电池的正、负极相接，供电盒内设有供电、充供电两个三档开关，供电、充电开关的两边极板互相连接后再与A、B组蓄电池的正负两极并接，且供电、充电开关的空档极板分别与电动机以及大功率充供电器的输出端相接；大功率充电器的输入端分别与发电机和风力发电机相接。

31 CN109305.9 便于更换蓄电池的电动汽车及其方法 本发明涉及一种能对其蓄电池随时进行方便更换的电动汽车及其方法，它包括有车身、底盘、蓄电池、驾驶控制系统、车轮及和车轮相联的电动机，在电动汽车的底盘两侧设置有抽屉框架式蓄电池存放箱，并配置有箱门，在蓄电池存放箱内放置蓄电池。本发明可使车载蓄电池象抽屉那样拉出和放入，在其行驶区域建立一个蓄电池更换服务系统，可使电动车续驶里程问题得到根本解决，达到电动汽车的真正实用化。

32 CN98104706.8 一种自供能源电动汽车的蓄发电装置 本发明涉及一种电动汽车的自供能源蓄发电装置。将一对蓄电池和摩擦发电机装置安装在汽车底盘上。摩擦发电机装置包括摩擦轮、摩擦发电机和推拉杆。摩擦发电机和摩擦轮套装在电机轴杆上。电机轴杆安装在推拉杆上，推拉杆通过定位板固定在底盘上。电机轴杆上的两对摩擦轮和两对摩擦发电机与四个车轮轮缘相匹配。推拉杆的中段装有把手柄。通过操纵把手杆，摩擦轮与车轮接触，摩擦发电机产生电能输入到蓄电池中，达到车辆用电自供目的。

33 CN99107924.8 具有自动弱磁调速功能的电动汽车牵引电机控制器 该发明中的控制器与牵引直流电机构成电动汽车上的电机驱动控制系统，该控制器控制的直流电机用复合励磁方式，由于上述电机驱动控制系统用自动弱磁调速方案，满足了电动汽车的大扭矩起动和高速运行时电机需弱磁调速的特性要求，电动汽车全速运行时，电机增磁绕组中的励磁电流能自动减到零。由于该控制器斩波频率为高频，牵引电机运行时不产生噪音。电机驱动系统能在双现象内运行，使电动汽车具有再生制动功能。

34 CN99124420.6 电动汽车动力装置 本发明提供了一种能长久正常工作的电动汽（轿）车动力装置。它包括起动马达、供起动马达起动的电瓶、直流电动发动机、硅整流发电机及其调节器、电磁离合器、发动机飞轮毂、齿圈以及制动盘。其特点是：发动机在动力输出花键轴端，通过电磁离合器片传动，并带动飞轮毂及齿圈转动，同时使若干个发电机高速旋转，发电机围绕在发动机周围。电瓶有两（组）个，一个为起动马达供电，另一（组）个为发电机提供磁场电流。发电机的电能输往发动机。

35 CN98116482.X 电动汽车及其电能提供方式 一种电动汽车，包括车体，车体内设有适配于一种外壳尺寸固定不变的可充电电池的电池箱，电池箱内设有插卡式电源接端。这种电动汽车的电能提供方式是：①制作一种外壳尺寸固定不变的可充电电池；②再制作一种安装于电动汽车的电池箱，该电池箱用以装容这种可充电电池；③在公路沿线车辆加油站和／或车辆修配点存置若干这种电池，并建置该电池充电设备。本电动汽车及其电能提供方式，可使电动汽车使用价值提高。

36 CN01100836.9 再生能源滑行的电动汽车 本发明涉及一种再生能源滑行的电动汽车，它包括有大容量干性蓄电池组，永磁高效节能惯性电动机，离合器、变速器、单向齿轮器、差速器、在后轮中装有发电机组，其电机组可形成电能从而能给干性蓄电池组充电。本发明的优点是无污染，能自身地对蓄电池组补充一部分能量，成本低、结构简单，可保持汽车长时间行驶。

37 CN00100144.2 高效节能环保电动汽车 一种无污染噪音小，高效节能电动汽车，它在原有小汽车基础上取消发动机，离合器变速箱，增加微型燃气发动机，发电机、蓄电池组充电器，离心式自动离合器，直流电动机组成，此种电动汽车是一种无污染、低噪音、高节能的交通工具。

38 CN01103160.3 一种电动汽车用高容量铅酸蓄电池 一种电动汽车用高容量铅酸蓄电池，用导电塑料取代合金铅制成正负极板板栅(10)；正极板铅膏(11)内添加大量导电塑料制成的吸液性导电粉沫和纤维；涂膏式正极板外包复导电塑料制成的导电薄膜(12)。制成的蓄电池重量比能量提高50％以上达60WH/kg，寿命提高二倍在五年以上，充电速度提高一倍在五小时以下，可使用于铅酸蓄电池在用的所有使用场合，特别适用于电动汽车、摩托、自行车等中高速机车上作牵引电源。

39 CN99806062.3 燃料电池系统、安装燃料电池系统的电动汽车和燃料电池系统的起动控制方法 在燃料电池40的内部温度达不到稳定温度的情况下（步骤S26），控制装置100把二次电池60从逆变器70上切断下来（步骤S28），控制装置100用逆变器70控制电动机80

小汽车的研究

1）混合动力公交车驱动系统系列

概述 松正开发的是混联混合动力城市公交车动力总成。该系统实现怠速停机和静音出入站，降低有害物质排放60%以上；同时可以回收制动能量储存在储能器中，消除怠速损耗，与传统车油耗相比，节油率提升至35%以上；该混合动力系统集成度高，安装方便快捷，省掉变速箱，动力传递链短，效率高，实现了电机驱动/发电、混合模式控制、电量控制一体化功能。

特点 电机用交流电机，成熟、可靠、免维护、价格低；发动机用低排量的电喷柴油机，燃油经济性好；

大巴车控制器

电动助力转向总成

发电机用永磁三相发电机，效率高、重量轻；

完善的动力电池管理系统，提高了系统可靠性，延长了电池寿命；

优化的控制策略，在保证整车运行的动力性、平顺性的同时，使整车的节油率升高，排放降低。

2）永磁同步电机控制器系列

概述 松正CSM系列永磁同步电机控制器专为电动汽车（EV）及混合动力汽车（HEV）动力系统设计，该控制器用先进的磁场定向矢量控制技术及直轴电流负反馈补偿弱磁控制技术，实现了永磁同步电机的宽转速范围、大转矩输出的平滑控制。位置传感器允许性能可靠的旋转变压器输入，完全满足电动汽车在苛刻的使用环境下的可靠工作。多路汽车仪表接口及控制I/O可完全满足电动汽车的运行状态监控和操作，省去了昂贵的车辆控制器系统。内置的预充电功能无需用户在主接触器上外接预充电电阻，进一步提高了系统的可靠性。

特点 先进的磁场定向矢量控制（FOC）结合松正独有的优化算法，使电动汽车在整个运行范围内实现最大转矩输出和最优效率，进一步降低了PMSM系统的谐波分量和转矩波动，更适合HEV及EV系统的使用；

先进的弱磁算法使传统PMSM的转速范围进一步得到了扩展，满足电动汽车特殊工况的需求，进一步发挥PMSM的优势；

优化的外设接口更加符合电动汽车的操纵安全需求及驾驶人员的习惯；

增强的快速响应保护机制可实时监测系统的任何故障，并及时作出处理及显示，使车辆行驶更安全，系统更可靠；

内置的预充电功能无需用户在主接触器上外接预充电电阻，进一步提高了系统的可靠性；

内置可靠的硬件过流、过压、欠压、过温等故障处理电路，保护系统免受外界伤害；

HPD（高脚踏禁止）功能防止电动汽车误操作启动时的飞车，保障人身安全；

内置电动汽车真空泵驱动、电量表、脉速表、故障指示等输出及符合汽车SJA1939CAN- OPEN协议的高速通讯接口，完全满足电动汽车使用平台及HEV系统；

主功率结构用松正最先进的双面铝基板大电流工艺，在进一步降低EMI的同时优化了系统功率密度，使该控制器结构紧凑，功率密度进一步提高；

由经过严格筛选的优质进口功率MOET或IGBT组成的三相桥具有最低的开通压降，进一步降低了控制器本身的开关损耗；

高达IPX5的防溅水一体化外壳，坚固耐用，美观大方；

满足或高于EEC对故障检测的要求。

3）永磁同步电机产品系列

概述 松正系列电机是为新能源电动汽车产业量身订做的一系列新型高效电机。此系列电机不仅高效节能，并且体积小，噪声低，电机自身防护等级高，适合各种复杂恶劣环境，完全可以满足汽车上的使用要求。电机自身过载倍数大，能在各种情况下提供给汽车强有力的动力支撑。

特点 调速范围宽；调速精度高；高性能；低速转矩高；温升低，寿命长；过载倍数高；效率和功率因数高；体积小，重量轻；节能效果显著；通用性、适应性强；可靠性等

汽车上有哪些电力电子器件的运用？

小汽车的研究

上游:稀土、矿产。我国稀土储量丰富，在新能源汽车领域存在广泛应用。电池级碳酸、钻、镍、铂、销等为制作电池正负极和稀土永磁电机的关键性矿产。稀土永磁驱动 电机具有较宽的弱磁调速范围、高功率密度比、高效率、高可靠性等优势，能够有效地降低新能源汽车的重量和提高其效率需求难以被替代，钦铁确永磁体是目前新能源汽车驱动电机中应用最广泛的材料。

中游:动力电池，装机量受新能源汽车市场影响较大，三元电池比例不断提升。动力电池是纯电动汽车必要的组成部分，按照正级材料可分为三元电池和磷酸铁理电池，三元电池由于其更高的能量密度、容量及低温性能备受车企青睐。

下游:整车，充电桩和运营。包括传统新能源车企和新势力车企。新能源汽车能源补给可以通过充电和换电两种模式，充电又可以分为交流充电和直流充电。同时，换电模式也在逐渐发力，在近期的国新办新闻发布会当中，工信部表示鼓励企业研发新型充电和换电技术，探索车电分离的模式应用，换电模式有望迎来快速发展阶段。

记忆电机原理

蛮长的！蛮详细！1、?引言

电力电子技术是研究电力半导体器件实现电能变换和控制的学科，它是一门电子、电力半导体器件和控制三者相互交叉而出现的新兴缘学科。它研究的内容非常广泛，主要包括电力半导体器件、磁性材料、电力电子电路、控制集成电路以及由其组成的电力变换装置。目前，电力电子学研究的主要方向是：

（1）?电力半导体器件的设计、测试、模型分析、工艺及仿真等；

（2）?电力开关变换器的电路拓扑、建模、仿真、控制和应用；

（3）?电力逆变技术及其在电气传动、电力系统等工业领域中的应用等。

电动汽车（EV）作为清洁、高效和可持续发展的交通工具，既对改善空气质量、保护环境具有重大意义，又对日益严重的石油包机提供了解决方法；同时，电动汽车作为电力电子技术的一个新的应用领域，涵盖了DC/DC和DC/AC的全部变换，是实用价值非常高的运用领域。

2、?混合动力电动汽车简介

当前世界汽车产业正处于技术革命和产业大调整的发展时期，安全、环保、节能和智能化成为汽车界共同关心的重大课题。为了使人类社会和汽车工业持续发展，世界各国尤其是发达国家和部分发展中国家都在研究各种新技术来改善汽车和环境的协调性。

电动汽车作为21世纪汽车工业改造和发展的主要方向，目前已从实验开发试验阶段过渡到商品性试生产阶段，世界上许多知名汽车厂家都推出了具有高科技水平的安全或环保型号概念车，目的是为了引导世界汽车技术的潮流。

2.1各种类型电动汽车特点及其发展

根据所使用的动力源不同，电动汽车大致可分为三类：蓄电波电动汽车或纯电动汽车(Battery?Electric?Vehicle)、以氢气为能源的燃料电池电动汽车（Fuel?Cell?Electric?Vehicle）和混合动力电动汽车（Hybrid?Electric?Vehicle）。

纯电动汽车是单独依靠蓄电池供电的，但目前动力电池的性能和价格还没有取得重大突破，因此，纯电动汽车的发展没有达到预期的目的；

燃料电池电动汽车具有能量转化率高、不污染环境、使用寿命等不可比拟的优势。但是由于目前燃料电池技术和研究还没有取得重大突破，燃料电池电动汽车的发展也受到了限制。

混合动力电动汽车是同时用了电动机和发动机作为其动力装置，通过先进的控制系统使两种动力装置有机协调配合，实现最佳能量分配，达到低能耗、低污染和高度自动化的新型汽车。自1995年以来，世界各大汽车生产商已将研究的重点转向了混合动力电动汽车的研究和开发，日本、美国和德国的大型汽车公司均开发了包括轿车、面包车、货车在内的混合动力电动汽车。

以作为混合动力电动汽车研发前沿的丰田汽车公司为例，所开发的混合动力电动汽车已达到实用化水平，自19年所推出的世界上第一款批量生产的混合动力电动汽车Prius开始，其后又在2002年推出了混合动力面包车，该车混合动力系统用了世纪首次批量生产的电动四轮驱动及四轮驱动力/制动力综合控制系统。2003年，丰田又推出了新一代Prius，也被称为“新时代丰田混合动力系统——THS?Ⅱ”（见图1），节能效果可达到100km油耗不足3L。从2004年开始，丰田公司向欧洲市场推出了一款新的Lexus?RX型豪华混合动力轿车。丰田公司2012年全部用汽油电力混合发动机，以提高燃油经济性和降低排放污染。

1、?引言

电力电子技术是研究电力半导体器件实现电能变换和控制的学科，它是一门电子、电力半导体器件和控制三者相互交叉而出现的新兴缘学科。它研究的内容非常广泛，主要包括电力半导体器件、磁性材料、电力电子电路、控制集成电路以及由其组成的电力变换装置。目前，电力电子学研究的主要方向是：

（1）?电力半导体器件的设计、测试、模型分析、工艺及仿真等；

（2）?电力开关变换器的电路拓扑、建模、仿真、控制和应用；

（3）?电力逆变技术及其在电气传动、电力系统等工业领域中的应用等。

电动汽车（EV）作为清洁、高效和可持续发展的交通工具，既对改善空气质量、保护环境具有重大意义，又对日益严重的石油包机提供了解决方法；同时，电动汽车作为电力电子技术的一个新的应用领域，涵盖了DC/DC和DC/AC的全部变换，是实用价值非常高的运用领域。

2、?混合动力电动汽车简介

当前世界汽车产业正处于技术革命和产业大调整的发展时期，安全、环保、节能和智能化成为汽车界共同关心的重大课题。为了使人类社会和汽车工业持续发展，世界各国尤其是发达国家和部分发展中国家都在研究各种新技术来改善汽车和环境的协调性。

电动汽车作为21世纪汽车工业改造和发展的主要方向，目前已从实验开发试验阶段过渡到商品性试生产阶段，世界上许多知名汽车厂家都推出了具有高科技水平的安全或环保型号概念车，目的是为了引导世界汽车技术的潮流。

2.1各种类型电动汽车特点及其发展

根据所使用的动力源不同，电动汽车大致可分为三类：蓄电波电动汽车或纯电动汽车(Battery?Electric?Vehicle)、以氢气为能源的燃料电池电动汽车（Fuel?Cell?Electric?Vehicle）和混合动力电动汽车（Hybrid?Electric?Vehicle）。

纯电动汽车是单独依靠蓄电池供电的，但目前动力电池的性能和价格还没有取得重大突破，因此，纯电动汽车的发展没有达到预期的目的；

燃料电池电动汽车具有能量转化率高、不污染环境、使用寿命等不可比拟的优势。但是由于目前燃料电池技术和研究还没有取得重大突破，燃料电池电动汽车的发展也受到了限制。

混合动力电动汽车是同时用了电动机和发动机作为其动力装置，通过先进的控制系统使两种动力装置有机协调配合，实现最佳能量分配，达到低能耗、低污染和高度自动化的新型汽车。自1995年以来，世界各大汽车生产商已将研究的重点转向了混合动力电动汽车的研究和开发，日本、美国和德国的大型汽车公司均开发了包括轿车、面包车、货车在内的混合动力电动汽车。

以作为混合动力电动汽车研发前沿的丰田汽车公司为例，所开发的混合动力电动汽车已达到实用化水平，自19年所推出的世界上第一款批量生产的混合动力电动汽车Prius开始，其后又在2002年推出了混合动力面包车，该车混合动力系统用了世纪首次批量生产的电动四轮驱动及四轮驱动力/制动力综合控制系统。2003年，丰田又推出了新一代Prius，也被称为“新时代丰田混合动力系统——THS?Ⅱ”（见图1），节能效果可达到100km油耗不足3L。从2004年开始，丰田公司向欧洲市场推出了一款新的Lexus?RX型豪华混合动力轿车。丰田公司2012年全部用汽油电力混合发动机，以提高燃油经济性和降低排放污染。

2.2混合动力电动汽车分类及特点

根据按照发动机与电动机的不同组合工作方式，混合动力电动汽车主要可以分为三类：串联式、并联式和混联式，基本结构如图2所示。

图3所示为不同混合动力类型中电动机与发动机的功率分配情况：

在串联式混合动力系统中，由发动机驱动发电机，利用发出的电能由电动机驱动车轮。即，发动机所发出的动能全部要先转换成电能，利用这一电能使车辆行驶。

并联式混合动力系统用的是发动机与电动机驱动车轮，根据情况来运用这两个动力源，由于动力源是并行的，故称为并联式混合动力系统。

混联式也称串并联式，它可以最大限度地发挥串联式与并联式的各自优点，丰田的Prius系列的混合动力系统用的就是这种工作方式。工作时，利用动力分配器分配发动机的动力：一方面直接驱动车轮，另一方面自主地控制发电。由于要利用电能驱动电动机，所以与并联式相比，电动机的使用比率增大了。

3、?HEV常用的电力电子技术及装置

本文结合起来丰田新一代混合动力系统THS?Ⅱ，具体研究发电力电子技术在HEV中的应用情况。THSⅡ的整车电气驱动系统（见图4）主要由用AtkinSon?循环的高效发动机、永磁交流同步电动机、发电机、动力分配装置、高性能镍金属氢化物（NI—MH）电池、控制管理单元以及各相关逆变器的DC—DC变换器等产件组成。

高压电源电路、各种逆变器和14V蓄电池用DC-DC变换器组成了功率控制单元（见图5），该单元集成了DSP控制器、驱动和保护电路、直流稳压电容、半导体、绝缘体、传感器、液体冷却回路以及和汽车通信的CAN总线接口。

3.1电动机/发电机用逆变器单元

在Prius?THS?Ⅱ主驱动系统中，电动机和发电机所用三相电压型逆变器（功率分别为50kW和30kW）被集成一个模块上（如图6所示，逆变器的电气结构图如图7所示），直流母线最大供电电压被设定为500V。功率器件选用带有反并联续流二极管的商用IGBT（850V/200A），该功率等级的IGBT具有足以承受最大?500V反压的能力，以及其它诸如雪崩击穿、瞬时短路的能力。

电动机用逆变器的每个桥臂都是由并联有两个IGBT模块和二极管模块。每个IGBT芯片的面积为133mm2（13.7mm×9.7mm），并且发射极使用了5μm?厚的铝膜；而每个二极管芯片的面积为90mm2(8.2mm×11mm)。

目前，电动汽车普遍用PWM控制的电压型逆变器，这种逆变器具有线路简单、效率高的特点，同时PWM逆变器呈现出以下几种发展趋势：

（1）?通常用IGBT器件，工作频率高，并减少了低频谐波分量和起动是的电流冲击，当前国外应用的最高开关频率已达20kHz；

（2）电机额定频率相应提高了，扩大了调速范围，在更好地满足运行要求的同时，减少电机的体积和重量，提高功率比。目前国外电动汽车专用电机的最高额定频率已达500Hz；

（3）用DSP为核心的计算机控制系统，能够实现可靠的矢量控制和运算，电机可做到快速恒力矩起动及弱磁高速运行，这种控制系统稳定，电流冲击小，控制效率高。

除了以上传统的PWM控制技术外，最近出现了谐振直流环节变换器和高频谐振交流环节变换器。用零电压或零电流开关技术的谐振式变换器具有开关损耗小、电磁干扰小、低噪声、高功率密度和高可靠性等优点，引起研究人员广泛的兴趣。

目前应用于功率变换器的常用电子开关器件主要有GTO、BJT、MOET、IGBT和MCT等，由于IGBT集BJT和MOET特点于一体，所具有的高阻抗压控栅极，可明显降低栅极驱动功率，从而可使栅极驱动电路集成化；并且IGBT具有的极短的开关时间，可使系统具有快速响应能力，并减小了开关损耗，降低了噪声，因此IGBT是很好的开关器件。MCT也是一个潜在的选择器件，虽然目前商用的MCT的额定值还有待于提高；但是由于MCT具有低的导压降，因此随着MCT新型制造工艺的完善和新材料的使用，未来的MCT在电动汽车中将有良好的应用前景。

3.2DC—DC升压变换器单元

在THS中，蓄电池通过逆变器直接与电机和发电机相连（见图8）；而THSⅡ中，蓄电池组输出的电压首先通过DC—DC升压变换器进行升压操作，然后再与逆变器相连，因此逆变器的直流母线电压从原THS的220V提升为现在的500V。

图9为THSⅡ系统中能量交换示意图，图9中发电机的功率为30kW，蓄电池组的瞬时功率为20kW，两者联合起来为50kW的电机提供能量；图9中升压变换器的容量也被设计为20kW。

这种系统具有如下优点：

（1）由于电机的最大输出功率能力是与直流母线电压成正比的，因此与原THS系统的202V供电工况相比，在不增加驱动电流的情况下，THSⅡ系统中电机在?500V供电时，其最大输出功率以及转矩的输出能力是原THS系统的2.5倍；此外相同体积的电机，还能免输出更高的功率；

（2）由于使用了直流母线供电电压可变系统，因此THSⅡ可以根据电动机和发电机的实际需要，自由的调节直流母线供电电压，从而选择最优的供电电压，达到减少逆变器开关损耗以及电动机铜损的节能目的；

（3）对于供电电压一定的蓄电池组来说，由于可以通过调整升压变压器的输出电压的方式，来满足电动机和发电机的实际需要，因此从某种程度上讲，可以减少蓄电池的使用数量，降低整车质量。

图9所示的DC—DC升压变换器每个支路都并联有2个IGBT模块和续流二极管模块，其中每个IGBT芯片的面积为255mm2(15mm×?15mm)，每个续流二极管芯片的面积为117mm2（13mm×9mm）。图9所示的电路拓扑结构可以在不打断系统的正常工作的情况，保证蓄电池的充电和放电进行瞬间转化。由于DC—DC升压变换器的作用，而使主电容器上的系统电压(System?Voltage)不同于蓄电池组的输出电压，从而保证电动机和发电机高电压工作的同时，而不受蓄电池组低电压输出能力的限制。

3.3DC—DC降压变换器单元

通常汽车中各种用电设备由14V蓄电池组供电（额定电压为12V），Prius也选用了14V蓄电池组作为诸如控制计算机、车灯、制动器等车载电气设备的供电电源，而对该蓄电池的充电工作则由直流220V通过DC—DC降压变换器来完成的，变换器的电路图如图10所示。变换器的容量为?1.4kW(100A/14V)，功率器件选用压控型商用MOET(500V/20A)，每个MOET芯片的面积为49mm2（7mm×?7mm）。

3.4其它交流设备用逆变器单元

Prius?THSⅡ空调系统使用了电机驱动的空气压缩机，取代了传统的用发动机机械驱动的空气压缩机。为了驱动空气压缩机用电机，设计了一种小功率逆变器（DC202V，1.6kW）。功率器件选用带有反并联续流二极管的商用IGBT（600V/30A），其中每个IGBT芯片的面积为22.1mm2?（4.7mm×4.7mm），每个续流二极管芯片的面积为9mm2(3mm×3mm)。

4HEV对电力电子技术的要求

受实际运用条件的限制，要求混合动力电动汽车用电力电子技术及装置应具有成本低、体积小、比功率大、易于安装的特点。除此之外，下面的技术细节需进行重点考虑：

（1）?电力电子装置密封问题

各种车用电力电子装置必须要进行有效的密封，以耐受温度和振动的影响，并能防止各种汽车液体的侵入。

（2）?电磁兼容/电磁干扰（EMC/EMI）问题

混合动力电动汽车是一个相对狭小的空间，里面包含有各种控制芯片和弱电回路，因此在进行车载电力电子装置设计时，为了消除将来的事故隐患，必须要很好的研究并解决EMC/EMI问题。

（3）?直流母线电压利用问题

混合动力电动汽车储能系统的电压是可变的，电压的大小取决于汽车实际负载的大小、运行工况（电动还是发电）以及电机是否弱磁运行等等，典型的母线电压波动范围是标称值的-30%~+25%。因此如何在汽车工况频繁变化的情况下，充分利用直流母线电压，成为了控制策略设计者所需要解决的问题。

（4）?电力电子装置控制问题

“高开关频率”和“高样率”目前普遍应用于混合动力电动汽车的电力电子装置和交流传动系统中，客观上“双高”需要高精度的编码器和解算器，因此这就意味着在电机中出现宽的温度梯度和饱和状态时，如何降低参数敏感度，以满足控制的要求。

5结束语

本文结合丰田汽车公司的最新一代混合动力电动汽车Prius?THSⅡ，综述了电力电子技术在混合电动汽车中的应用情况，提出了需要重点考虑并解决的技术问题。

随着电力电子技术、微电子技术和控制技术的发展，数字化交流驱动系统在商业化电动汽车中得到广泛应用；而开发研制用交流电机驱动系统的混合动力电动汽车，已经汽车工业可持续发展的重要途径之一。随着人类对生存环境要求的提高，合理利用能源意识的增强。作为一种污染小和高效率的现代化交通工具，混合动力电动汽车将得一全面的发展和应用。

2.2混合动力电动汽车分类及特点

根据按照发动机与电动机的不同组合工作方式，混合动力电动汽车主要可以分为三类：串联式、并联式和混联式，基本结构如图2所示。

图3所示为不同混合动力类型中电动机与发动机的功率分配情况：

在串联式混合动力系统中，由发动机驱动发电机，利用发出的电能由电动机驱动车轮。即，发动机所发出的动能全部要先转换成电能，利用这一电能使车辆行驶。

并联式混合动力系统用的是发动机与电动机驱动车轮，根据情况来运用这两个动力源，由于动力源是并行的，故称为并联式混合动力系统。

混联式也称串并联式，它可以最大限度地发挥串联式与并联式的各自优点，丰田的Prius系列的混合动力系统用的就是这种工作方式。工作时，利用动力分配器分配发动机的动力：一方面直接驱动车轮，另一方面自主地控制发电。由于要利用电能驱动电动机，所以与并联式相比，电动机的使用比率增大了。

3、?HEV常用的电力电子技术及装置

本文结合起来丰田新一代混合动力系统THS?Ⅱ，具体研究发电力电子技术在HEV中的应用情况。THSⅡ的整车电气驱动系统（见图4）主要由用AtkinSon?循环的高效发动机、永磁交流同步电动机、发电机、动力分配装置、高性能镍金属氢化物（NI—MH）电池、控制管理单元以及各相关逆变器的DC—DC变换器等产件组成。

高压电源电路、各种逆变器和14V蓄电池用DC-DC变换器组成了功率控制单元（见图5），该单元集成了DSP控制器、驱动和保护电路、直流稳压电容、半导体、绝缘体、传感器、液体冷却回路以及和汽车通信的CAN总线接口。

3.1电动机/发电机用逆变器单元

在Prius?THS?Ⅱ主驱动系统中，电动机和发电机所用三相电压型逆变器（功率分别为50kW和30kW）被集成一个模块上（如图6所示，逆变器的电气结构图如图7所示），直流母线最大供电电压被设定为500V。功率器件选用带有反并联续流二极管的商用IGBT（850V/200A），该功率等级的IGBT具有足以承受最大?500V反压的能力，以及其它诸如雪崩击穿、瞬时短路的能力。

电动机用逆变器的每个桥臂都是由并联有两个IGBT模块和二极管模块。每个IGBT芯片的面积为133mm2（13.7mm×9.7mm），并且发射极使用了5μm?厚的铝膜；而每个二极管芯片的面积为90mm2(8.2mm×11mm)。

目前，电动汽车普遍用PWM控制的电压型逆变器，这种逆变器具有线路简单、效率高的特点，同时PWM逆变器呈现出以下几种发展趋势：

（1）?通常用IGBT器件，工作频率高，并减少了低频谐波分量和起动是的电流冲击，当前国外应用的最高开关频率已达20kHz；

（2）电机额定频率相应提高了，扩大了调速范围，在更好地满足运行要求的同时，减少电机的体积和重量，提高功率比。目前国外电动汽车专用电机的最高额定频率已达500Hz；

（3）用DSP为核心的计算机控制系统，能够实现可靠的矢量控制和运算，电机可做到快速恒力矩起动及弱磁高速运行，这种控制系统稳定，电流冲击小，控制效率高。

除了以上传统的PWM控制技术外，最近出现了谐振直流环节变换器和高频谐振交流环节变换器。用零电压或零电流开关技术的谐振式变换器具有开关损耗小、电磁干扰小、低噪声、高功率密度和高可靠性等优点，引起研究人员广泛的兴趣。

目前应用于功率变换器的常用电子开关器件主要有GTO、BJT、MOET、IGBT和MCT等，由于IGBT集BJT和MOET特点于一体，所具有的高阻抗压控栅极，可明显降低栅极驱动功率，从而可使栅极驱动电路集成化；并且IGBT具有的极短的开关时间，可使系统具有快速响应能力，并减小了开关损耗，降低了噪声，因此IGBT是很好的开关器件。MCT也是一个潜在的选择器件，虽然目前商用的MCT的额定值还有待于提高；但是由于MCT具有低的导压降，因此随着MCT新型制造工艺的完善和新材料的使用，未来的MCT在电动汽车中将有良好的应用前景。

3.2DC—DC升压变换器单元

在THS中，蓄电池通过逆变器直接与电机和发电机相连（见图8）；而THSⅡ中，蓄电池组输出的电压首先通过DC—DC升压变换器进行升压操作，然后再与逆变器相连，因此逆变器的直流母线电压从原THS的220V提升为现在的500V。

图9为THSⅡ系统中能量交换示意图，图9中发电机的功率为30kW，蓄电池组的瞬时功率为20kW，两者联合起来为50kW的电机提供能量；图9中升压变换器的容量也被设计为20kW。

这种系统具有如下优点：

（1）由于电机的最大输出功率能力是与直流母线电压成正比的，因此与原THS系统的202V供电工况相比，在不增加驱动电流的情况下，THSⅡ系统中电机在?500V供电时，其最大输出功率以及转矩的输出能力是原THS系统的2.5倍；此外相同体积的电机，还能免输出更高的功率；

（2）由于使用了直流母线供电电压可变系统，因此THSⅡ可以根据电动机和发电机的实际需要，自由的调节直流母线供电电压，从而选择最优的供电电压，达到减少逆变器开关损耗以及电动机铜损的节能目的；

（3）对于供电电压一定的蓄电池组来说，由于可以通过调整升压变压器的输出电压的方式，来满足电动机和发电机的实际需要，因此从某种程度上讲，可以减少蓄电池的使用数量，降低整车质量。

图9所示的DC—DC升压变换器每个支路都并联有2个IGBT模块和续流二极管模块，其中每个IGBT芯片的面积为255mm2(15mm×?15mm)，每个续流二极管芯片的面积为117mm2（13mm×9mm）。图9所示的电路拓扑结构可以在不打断系统的正常工作的情况，保证蓄电池的充电和放电进行瞬间转化。由于DC—DC升压变换器的作用，而使主电容器上的系统电压(System?Voltage)不同于蓄电池组的输出电压，从而保证电动机和发电机高电压工作的同时，而不受蓄电池组低电压输出能力的限制。

3.3DC—DC降压变换器单元

通常汽车中各种用电设备由14V蓄电池组供电（额定电压为12V），Prius也选用了14V蓄电池组作为诸如控制计算机、车灯、制动器等车载电气设备的供电电源，而对该蓄电池的充电工作则由直流220V通过DC—DC降压变换器来完成的，变换器的电路图如图10所示。变换器的容量为?1.4kW(100A/14V)，功率器件选用压控型商用MOET(500V/20A)，每个MOET芯片的面积为49mm2（7mm×?7mm）。

3.4其它交流设备用逆变器单元

Prius?THSⅡ空调系统使用了电机驱动的空气压缩机，取代了传统的用发动机机械驱动的空气压缩机。为了驱动空气压缩机用电机，设计了一种小功率逆变器（DC202V，1.6kW）。功率器件选用带有反并联续流二极管的商用IGBT（600V/30A），其中每个IGBT芯片的面积为22.1mm2?（4.7mm×4.7mm），每个续流二极管芯片的面积为9mm2(3mm×3mm)。

4HEV对电力电子技术的要求

受实际运用条件的限制，要求混合动力电动汽车用电力电子技术及装置应具有成本低、体积小、比功率大、易于安装的特点。除此之外，下面的技术细节需进行重点考虑：

（1）?电力电子装置密封问题

各种车用电力电子装置必须要进行有效的密封，以耐受温度和振动的影响，并能防止各种汽车液体的侵入。

（2）?电磁兼容/电磁干扰（EMC/EMI）问题

混合动力电动汽车是一个相对狭小的空间，里面包含有各种控制芯片和弱电回路，因此在进行车载电力电子装置设计时，为了消除将来的事故隐患，必须要很好的研究并解决EMC/EMI问题。

（3）?直流母线电压利用问题

混合动力电动汽车储能系统的电压是可变的，电压的大小取决于汽车实际负载的大小、运行工况（电动还是发电）以及电机是否弱磁运行等等，典型的母线电压波动范围是标称值的-30%~+25%。因此如何在汽车工况频繁变化的情况下，充分利用直流母线电压，成为了控制策略设计者所需要解决的问题。

（4）?电力电子装置控制问题

“高开关频率”和“高样率”目前普遍应用于混合动力电动汽车的电力电子装置和交流传动系统中，客观上“双高”需要高精度的编码器和解算器，因此这就意味着在电机中出现宽的温度梯度和饱和状态时，如何降低参数敏感度，以满足控制的要求。

5结束语

本文结合丰田汽车公司的最新一代混合动力电动汽车Prius?THSⅡ，综述了电力电子技术在混合电动汽车中的应用情况，提出了需要重点考虑并解决的技术问题。

随着电力电子技术、微电子技术和控制技术的发展，数字化交流驱动系统在商业化电动汽车中得到广泛应用；而开发研制用交流电机驱动系统的混合动力电动汽车，已经汽车工业可持续发展的重要途径之一。随着人类对生存环境要求的提高，合理利用能源意识的增强。作为一种污染小和高效率的现代化交通工具，混合动力电动汽车将得一全面的发展和应用。

跪求高手！关于直流电机弱磁升速问题，谢谢！

记忆电机，也被称为可变磁通永磁电机，其工作原理基于改变永磁体的磁化水平来实现气隙磁场调节。

当电机启动时，定子产生的磁场会使得转子开始旋转。

当转子旋转时，记忆电路会记录下当时的状态。

当电机停转时，定子磁场消失，但记忆电路仍然保留之前的状态。

当电机再次启动时，记忆电路会自动调整定子磁场，让电机能够快速恢复到之前的工作状态。

目前记忆电机主要分为交流脉冲调磁型和直流脉冲调磁型两类。

前者在三相定子绕组通入三相交流电流形成d轴瞬时磁化脉冲来改变转子永磁体的磁化水平。

后者将脉冲调磁绕组和永磁体同置于定子上，在调磁绕组中通以直流脉冲电流来达到同样的目的。

这种电机非常适于电动汽车、高速机床和飞轮储能等领域的应用。

我这是在网上找到了，你看看吧，可能有帮助的，我现在也在用种东东。

同步发电机是电力系统以及工业生产中的重要元件其励磁装置的性

能直接影响同步发电机运行的可靠性和稳定性目前国内生产的同步电

动机励磁装置大多数用模拟控制电路这种控制电路存在硬件多控制

板数量多接线复杂可靠性差等缺点对于现场人员使用和维护都造成

了一定困难微机控制技术的发展为解决以上问题提供了技术支持

我公司从80 年代起研制并生产了大量的微机控制整流设备特别是在

晶闸管的控制技术上有比较丰富的经验

针对励磁装置中存在的一些问题我公司取微机控制技术并且吸

取了现有励磁设备的精华其中包括12 年原机械工业部电器工业管理局

的统一设计的技术关键和同步发电机失步保护和带载自动再整步技术精

华研制出了新型微机控制同步发电机晶闸管励磁装置该装置具有控制

集成度高控制精度高运行可靠性高稳定性好现场使用和维护方便

等优点

微机控制同步发电机励磁装置分为HRKLF11 和HRKLF12 两个系列11

系列供拖动非冲击性负载的同步发电机恒定励磁用12 系列供有冲击性负

载的同步发电机按负荷自动调节励磁维持无功电流恒定之用该装置均具

有失步保护和带载自动再整步功能适用于200-10000KW 同步发电机配套

1 控制电路用MCS-89C51 系列单片微机控制控制板集成度高,软件

中有丰富的设备自检功能

2 具有良好的失步保护功能和带载自动再整步功能

3 全压起动时起动至亚同步转速顺极性投入励磁使电机牵入同步运行

4 同步发电机起动和停车时自动灭磁以免感应过电压击穿设备

5 可手动调节励磁电流电压进行功率因数调整

6 本设备所带放电电阻RF 阻值为所配用的同步发电机转子励磁绕

组直流电阻的10 倍其长期允许电流为同步发电机额定励磁电流的 按负荷自动调整励磁基本保持同步发电机无功电流恒定

2 具有零励磁保护功能

本装置的主电路包括整流变压器三相半控整流桥阻容灭磁环节

和起动环节等控制电路主要由单片机MCS-8751 励磁电流调节器电

流给定与反馈环节投全压和投励环节失步检测环节强励环节无功

补偿环节微机触发环节和自检环节等组成以上控制电路主要集成到一块控制板上具有同步发电机的起动正常励磁失步检测和保护强励

自动关桥以及无功补偿等功能

下面分别介绍各部分组成和原理

1 三相半控整流电路

整流变压器将交流380V 电源电压降至励磁所需的电压其二次输出线

电压为U21

每个主桥晶闸管及整流二极管在一个电周期360 度内轮流导通120 度

晶闸管由其相应的触发插件提供的触发脉冲开通整流二极管为自然换流

整流桥直流输出电压为

Ud 1.35 U21(1+cos )/2

式中U21 整流变压器二次侧线电压V

晶闸管的控制角

Ud 0.3-1.2Ufe

Ufe 电机额定满载励磁电压

2 阻容灭磁环节

阻容灭磁的任务是关断主桥晶闸管停止主桥向电机输出励磁电压和

电流

输出励磁电压和电流用阻容灭磁不仅灭磁速度快而且关桥可靠

下列情况下阻容灭磁动作

1 电机发生带励失励失步时阻容灭磁动作关断主桥使电机转入异

步运行失步源消失后实现带载自动再整步

2 当电机发生断电失步时阻容灭磁动作关断主桥电机励磁绕组储

存的磁场能量经附加电阻RF 及电容C10 和C11 衰减当励磁电流lf 由额定值

Ife 衰减到0.368Ife 时实现断电失步再整步

3 当电机正常或事故停机时阻容灭磁动作关断主桥避免在下一次

开机时因主桥未关断而误投励

电容C10 由交流26OV 电源经单相全波整流充电至34OV 左右

当灭磁插件发出灭磁脉冲后灭磁晶闸管KP4 开通C10 上予充电压反

向加于主桥两端为保证主桥可靠关断CM1 容量的选择应保证施加反压的

时间大于主桥晶闸管的热态关断时间在施加反压的同时C10 经电机励磁

绕组向C11 放电

当Vc10 Vc11 时流过KP4 的电流近似为零KP4 自动关断

3 起动环节

主要技术要求

l 在电机投励前的整个异步起动过程中当励磁绕组有正向感应电压时

起动晶闸管 KP5 应可靠开通以便附加电阻 RF 在有正负半周感应电压时均

能接入励磁绕组使电机获得良好的对称起动特性而投入正常励磁后KP5

应可靠关断并转入高开通值高开通值应保证电机在正常励磁强励及灭磁时不误开通以避免长期接入附加电阻而烧毁在电机励磁绕组出现

过电压时KP5 应开通对励磁绕组起过电压保护作用

2 起动控制回路中的R21 选择满足高开通值外并应满足正常运行时的

热稳定要求

工作原理在电机半压起动油开关闭合后J1-2 闭合此时WHK2 4 闭

合在未投励时此时R21 与R22 并联并联后阻值较低R23//RW21 回路可

分得较高电压因R21 阻值较高R23//RW21 分得电压就低KP5 就需在较高主

桥电压下开通改变R21 R22阻值可获得所需的KP5 高低开通值

4 励磁电流调节器

电流调节器由运算放大器U302B 组成的比例积分放大器和二极管限幅

环节组成电流给定由电位器POT 构成电流反馈由ID 输入电流调节器

的输出值经过电阻R235 和R236 分压后送给模数转换器A/D0804 经过转

换后的数字量输入到微机去控制晶闸管的触发角

为了把电流限制在某个最大允许值电流调节器具有限流功能即电流

截止功能调节电位器RW35 可以调节限流值调节电位器RW37 R334 和

C311 可以改变电流调节环的比例积分参数

调节环的输出电压与移相角之间存在着非线性关系为了使得操作人

员调节方便使励磁电压或电流能够线性跟踪电位器的给定变化在

单片机控制程序中设置了非线性校正环节

5 投全压和投励环节

同步发电机在整个起动过程中其转子感应交变电压的频率是随着转

子的加速而变化的转速越高感应交变电压的频率就越低电机刚起动

瞬间转子感应电压频率与定子回路频率f1 相同为50HZ 而达到任一

转差S 时的转子感应电压频率f 为 f=fl S=50S

当同步发电机加速至同步转速的90 时转差s 0.1 投入全压

当同步发电机加速至亚同步时同步转速的95 转差S 0.05 顺

极性投励此时转子感应电压频率为

f=50 0.05=2.5 周

一个周期时间为T l/f=l/2.5 0.4 秒

电机进入亚同步转速时投励环节接收到频率为2.5Hz 的转子感应电

压信号后顺极应电流方向与励磁电流方向相同发出脉冲去触

发主回路晶闸管从而投入励磁将同步发电机牵入同步运行

6 触发脉冲形成与放大环节

触发脉冲的形成与放大电路的原理为由单片机P1 口发出120 度电

角度方波送入与门74LS08 的一个输入端与门另一端输入高频的脉冲列

FO 其输出端即输出120 度的宽脉冲列然后经过上拉电阻加以放大输出

此信号接入脉冲变压器的原边脉冲变压器的副边接入晶闸管的门极和阴极7 强励环节

当定子回路三相交流电压降至某一百分比如80 时进行突出强

励强励时间为10 秒

8 无功补偿环节仅HRKLF12 型用

拖动冲击负载的同步发电机当负载增加仍为恒定励磁时其输出无功

电流减少超过额定负载时减少得更为严重甚至变为从电网吸取感性无

功电流这不利于电机运行和电网电压的稳定冲击负载的大型同步电动

机对电网影响大需要按照电机负载的大小自动调节励磁

HRKLF12 型设备用无功补偿插件检测同步发电机定子回路有功电流信

号用来在负载增加时实现自动增磁使冲击负载的同步发电机以输出较

稳定的无功电流运行

此环节由二极管开关式相敏桥和双T 滤波器组成

9 装置运行状况检测与显示

该装置具有微机自动检测功能且有数字显示各种状态在设备启动和

运行过程中微机能自动检测设备状况当有故障出现时会自动停机且显

示表示故障种类代码如快熔熔断器熔断后显示7 数字显示如表5.1

所示