yulzhu

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电机驱动器前的Boost电路

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群里面,有位朋友在问,为何丰田在电机驱动器里面加一个Boost?当时的回答,是考虑它的主流是HEV,电压高了其效率皆高;为什么不用电池串联高电压,是为了不让电池电压波动影响其驱动特性。

下面这张图,确实概览了2011年的时候主流车型,如果我们把后续的车型一一填充在里面,会发现何种问题?


用Boost的,其实本田也用


甚至在丰田设计的车里面,某款做Car-Sharing的EV里面,也可以用Boost

从这个归纳来看,用不用Boost其实和车类型无关。 所以我们把目光聚集在,不同电压下面,其电机和逆变器的特性如何,如下图示:

电压和逆变器总体的效率,确实有一定的联系,但是对电机的转速确实有着很大的影响,当然这个可能是逆变器设置的原因。

我个人以为,用Boost的主要理由有几点:

1)系统效率提高,如上图的对比所示。

2)其他部件如DC-DC,电缆承受的电压要低一些

3)丰田的选择就是如此,已经开发了相应的系统

4)有得必有失

召回的理由是发现升压电路的IGBT电极部有受损的可能性。普锐斯的混合动力系统以升压电路把电池输出的200V电力转换成最大650V直流提供给逆变器电路。逆变器电路将直流转换成交流驱动马达。

丰田称,由于控制混合动力系统的软件有不完善之处,在加速等高负荷行驶的情况下,可能会给升压电路的IGBT芯片施加意想不到的热应力(热循环时产生的应力)。热应力会导致IGBT芯片变形以致芯片的电极部受损。最糟可能导致车辆无法行驶。因IGBT受损而造成短路的电路流经大电流后会发出电磁噪声。这种噪声会影响控制升压电路和逆变器电路的“电动发电机控制单元”,从而有可能导致混合动力系统停止工作

参考文件:

 

1. SAE 2011 39 7227 Classification and View of Automotive Power Supply Voltage for HEV,PHEV and EV

2. SAE 2013-01-1447 Development of Electric Vehicle System for City Commuter Vehicle

3. SAE 2011 39 7219 Development of Toyota Plug-in hybrid system

4. EVALUATION OF THE 2010 TOYOTA PRIUS HYBRID SYNERGY DRIVE SYSTEM