7.逆变器与变频器.ppt
新 能 源 汽 车主讲人：尹力卉 教授第二章电动汽车基础 2.4 逆变器与变频器 2.4.1 逆变器 逆变器是把直流电能（电池、蓄电瓶）转变成交流电（一般为220V，50Hz正弦波）。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。逆变器是一种DC to AC的变压器，它其实与转化器是一种电压逆变的过程。2.4 逆变器与变频器 2.4.2转换器 转换器是将电网的交流电压转变为稳定的12V直流输出，而逆变器是将Adapter输出的12V直流电压转变为高频的高压交流电；两个部分同样都采用了用得比较多的脉宽调制（PWM）技术。2.4 逆变器与变频器 2.4.3变频器 变频器是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、逆变（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。2.4 逆变器与变频器 电压转换 DC 201V DC 12V 2.4 逆变器与变频器 利用空调变频器驱动空调压缩机 2.4 逆变器与变频器 2.4 逆变器与变频器 2.4 逆变器与变频器 2.5.1电动汽车空调系统 汽车空调的功能就是把车厢内的温度、湿度、空气清洁度及空气流动性保持在使人感觉舒适的状态。2.4 逆变器与变频器 在各种气候环境条件下，电动汽车车厢内应保持舒适状态，以提供舒适的驾驶和乘坐环境。特别是炎热的夏季,能极大减少司机的劳动疲劳,降低交通事故的发生。2.4 逆变器与变频器 普通燃油车加满油一次可行驶400-700km,而电动汽车充满电续驶里程通常只有100-300km甚至更短,且充电时间长达八九小时甚至更长。空调作为电动汽车辅助系统中耗能最大的部分(约为70-80%),在开启制冷或者采暖情况下将会对电动汽车行驶里程产生很大影响。2.4 逆变器与变频器 对电动汽车空调而言,电池冷却也是一个问题,电池只有在恒定的温度下工作才能保证高效的能量密度与使用寿命,故必须有一部分冷量用于冷却电池。同时,由于电动汽车电机运转效率高,可以利用的余热非常少,因此,电动汽车空调的制热也是一个重要课题。2.4 逆变器与变频器 1.传统汽车空调系统：制冷系统：对车内空气或由外部进入车内的新鲜空气进行冷却或除湿，使车内空气变得凉爽舒适。目前汽车空调系统采用的制冷剂为R134a。2.4 逆变器与变频器 2.暖风装置 主要用于取暖，对车内空气或由外部进入车内的新鲜空气进行加热，达到取暖、除湿的目的。2.4 逆变器与变频器 3.通风装置 将外部新鲜空气吸进车内，起通风和换气作用。同时，通风对防止风窗玻璃起雾也起着良好作用。2.4 逆变器与变频器 空调制冷系统就是利用了制冷液由液体蒸发变为气体的过程可以吸收周围环境的热量的原理来工作的。通过减压使液体制冷剂转化为气体吸收热量，通过压缩使气体制冷剂转化为液体释放热量，制冷过程中热量的转移就是靠液体的状态变化实现的。2.4 逆变器与变频器 当压缩机运转时将使其吸气口处的压力下降，低压使蒸发器中的冷却剂蒸发，从而吸收车厢内空气的热量，使车内温度降低，压缩机出气口（高压部分）连接着冷凝器，高压使制冷剂在此由气体转化为液体，从而把状态变化时吸收的热量释放到外部的空气中。2.4 逆变器与变频器 2.4 逆变器与变频器 2.4 逆变器与变频器 高压侧读数应为：1.4Mpa1.6Mpa 低压侧读数应为：0.15Mpa0.25Mpa 2.4 逆变器与变频器 对于目前传统燃油汽车空调系统，制冷主要采用发动机驱动的蒸汽压缩式制冷系统进行降温，而制热主要采用燃油发动机产生的余热。而对于电动汽车中的纯电动汽车以及燃料电池汽车来说，没有发动机作为空调压缩机的动力源，也不能提供作为汽车空调冬天制热用的热源，因此无法直接采用传统汽车空调系统的解决方案；对于混合动力车型来说，发动机的控制方式多样，故空调压缩机也不能采用发动机直接驱动的方案。2.4 逆变器与变频器 采用压缩式的电动汽车空调系统与传统汽车空调系统并无本质区别,其主要不同点在于:(1)电动汽车没有发动机的余热可以利用或者不能完全利用发动 机的余热,需采用热泵型空调系统或辅助加热器;(2)电动空调压缩机釆用电动机直接驱动,这对压缩机的高转速性 和密封性要求较高；(3)电动汽车空调除了给车厢提供冷量外,还需供给一部分冷量用 于冷却电池,因为电池必须在恒定的温度范围内才能高效率工作。2.4 逆变器与变频器 2.4 逆变器与变频器 2.4 逆变器与变频器 2.4 逆变器与变频器 采用ES18 型电动变频压缩机2.4 逆变器与变频器 2.4 逆变器与变频器 螺旋型压缩机2.4 逆变器与变频器 螺旋型内盘由同步电机通过一个轴驱动并进行偏心旋转。通过固定式螺旋型外盘上的两个开口吸入低 温低压气态制冷剂，然后通过两个螺旋型盘的移动使制冷剂压缩、变热。2.4 逆变器与变频器 不可使用 ND11以外的其它类型的压缩机油2.4 逆变器与变频器 2.4 逆变器与变频器 2.4 逆变器与变频器 2.5.2 电动汽车转向系统 电动助力转向系统(EPS)将最新的高性能的电机控制理论和电子技术应用到电动汽车的转向系统中，显著的改善了车辆的动态特性和静态特性，并更加有效的提高了行驶过程中驾驶员的转向轻便性和驾驶安全性，于此同时也更加节能和环保。2.4 逆变器与变频器 1.助力电动机总成 助力电动机总成由直流电动机和减速机构组成，它装置在齿轮齿条式转向器壳体上。这样布置是为了避免对独立悬架机构造成干涉，同时又能确保齿条行程、车轮定位角以及车轮的转向性能。2.4 逆变器与变频器 2.转矩传感器 转矩传感器装在转向器小齿轮轴上，采用电阻式传感器，检测来自方向盘的输入转矩。当操作方向盘时，扭杆扭转，输入轴与输出轴间产生相对位置变化。此位置变化由转矩传感器转换为电压变化，并向转向控制单元输出。2.4 逆变器与变频器 2.4 逆变器与变频器
