混合动力汽车电机介绍.pptVIP

? Ricardo plc 2007 * ? Ricardo plc 2007 AERI 概要 电驱动系统在混合动力系统中的作用 混合动力电驱动系统的组成 混合动力电驱动系统各零部件开发 混合动力电驱动系统开发难点 什么是混合动力汽车（HEV）? 装备了两种驱动装置（电机和发动机） 并由两种能量源（汽油和电储能装置*）. *电池或超级电容 通过 1）刹车制动能量回收 和 2）控制发动机在高效/低排放区 的形式 实现了高燃油经济性和清洁排放。 混合动力系统结构中的电驱动系统 左后轮 右后轮 发动机 右前轮 左前轮 变速器 ECU HCU 传感器信号 CAN总线 电池 BMS 电机：机电一体化产品，负责电能转换成机械能的执行机构； Inverter（逆变器）：功率电子产品，负责电池的直流电到电机控制所需的三相交流电的电子功率转换机构； MCU(电机控制单元)：数字电子产品，负责整车控制器的命令在电驱动系统中的实现的控制装置。 电机 Inverter 逆变器 MCU DCDC 车用12V 电瓶 时间 速度 km/h 汽车运行循环 混合动力电驱动系统 时间 主动轮功率kW 发动机在比较高的效率区域内工作 B C D E 怠速时电机准备启动 使用电机进行发动机的自动启动 驱动力不足时，电机提供辅助驱动 使用过剩的发动机能量进行充电 减速刹车能量回收在利用 HEV的运行模式中的电机工况 A 电驱动系统的系统结构 电机 逆变器 MCU 位置传感器 ＋ － 整车通讯 故障检测电路 电流传感器 Ia Ib 电流传感器 Idc 整车 电源 门驱动电路 模拟量检测电路 数字量检测电路 混合动力电机开发 试验验证结果 样件制造 性能设计 逆变器开发 结构设计 性能分析 驱动设计 评价和测定 控制方法开发 位置传感器开发 电机控制单元开发 原理图 PCB设计 实验室验证 寿命试验及失效结果诊断 　　 电机主要有两种类型，即交流感应电机和永磁直流电机。交流电机与直流电机相比，结构比较简单，价格较低，适合于开发功率较小成本较低的混合动力系统，比如采用起动机/发电机一体的怠速起停或者只是在车辆起步时提供助力的BSG系统。但由于永磁直流无刷电机具有效率高、结构紧凑、质量轻的特点，被广泛采用。Prius采用的是永磁交流同步电机，而Insight和Civic采用的是永磁直流无刷电机。车用电机必须具有比功率大、效率高的特点。ISG电机的安装位置在飞轮与离合器之间，必须使电机尽可能薄，以尽量减小动力系统的长度。同时电机的功率需求与车辆大小、EV模式、发动机排量减小程度有关。 混合动力汽车电机的开发难点 交流感应电机 永磁交流同步电机 电机及其控制系统的研究仍存在以下尚需改进之处和不足： 电机及其控制系统的可靠性、耐久性、电磁兼容性、环境适应性较低； 可靠性及寿命的评估标准和测试能力起步较晚； 产品的设计和制造工艺有待进一步完善； 发动机、电机、传感器、变速箱的机电一体化设计水平仍不够； 关键元件如IGBT、IPM等功率模块等仍需要依靠进口； 电机系统的成本与市场产业化需求相比，差距仍然明显，尚未形成完整的、满足汽车工业标准的供应链体系。 混合动力汽车电机的开发难点 混合动力汽车的开发难点 专用HEV汽车电子仍显不足 在HEV的成本构成中，汽车电子的比例高达47%，而在传统汽车中这一数字仅为15% 混合动力汽车的开发难点 半导体供应商面临的挑战： 为了驱动大型感应电机或同步电动机，需要引入新的更高的电源与原有的12V电源一同工作； 而为了转换电机绕组中的交流或锯齿波电压，高性能的微控制器和电源模块也必不可少； 此外，微控制器还必须利用各种基于角度和时间的复杂算法来不断根据绕组位置改变电压，同时保持良好的电源效率。 HEV还需要额外的计算特性和许多高压半导体来使电机运行在特定的性能范围并获得最大的效率。这种新型车辆需要在尽可能减少热耗散的同时应付大电流的开关动作，这就向半导体企业提出了要求——必须快速地推出更强更快以及更加智能化的IC器件，以便在大电流条件下保护设备与负载。当然，更重要的是，为了行车安全，动力系统必须能够自动发现错误，并将潜在的问题通知给中央微处理器。 当今混合动力汽车的整体水平及奇瑞混合动力的定位 CHERY 144V ISG CHERY 12V BSG 谢谢 ！ ? Ricardo plc 2007 * ? Ricardo plc 2007 AERI