純電動汽車的變頻器

A. 新能源汽車變頻器是否越復雜越好

你好，選擇變頻器有以下幾種區別
1.負載類型和變頻器的選擇：
電動機所帶動的負載不一樣，對變頻器的要求也不一樣。
2.長期低速動轉，由於電機發熱量較高，風扇冷卻能力降低，因此必須採用加大減速比的方式或改用6級電機，使電機運轉在較高頻率附近。

B. 新能源汽車(純電動）裡面用的高壓配電盒裡面都有什麼器件

新能源汽車(純電動）裡面用的高壓配電盒裡面有銅牌、斷路器、空開、接觸器、軟啟、變頻器、變壓器、接觸器、繼電器、刀熔開關、浪涌保護器、互感器、電流表、電壓表、轉換開關等。

新能源汽車通常在大功率的電力下運行，電壓高達700V（DC）以上，電流高達400A，對高壓配電系統的設計及高壓零部件的選用有巨大挑戰。從整車空間、整車架構的復雜度及成本考慮，業界廣泛採用集中式高壓電氣系統架構配電。

高壓動力電源直接進入高壓配電盒後根據系統的需要分配到系統高壓電氣產品，對如何保證整個高壓系統及其各個電器設備的安全性、系統絕緣、電磁干擾及屏蔽、密封及耐振動等具有很高的要求。

(2)純電動汽車的變頻器擴展閱讀

從世界層面來看，小排量微型車也逐步在被電動車所取代，乘聯會表示，隨著環保壓力和油耗壓力，為了讓車輛符合更嚴格的排放標准，微型汽車的研發成本不斷增加，使得FCA以及其他一些車輛製造商紛紛減少小型車產品。小排量的低油耗微型車已經落伍。

菲亞特克萊斯勒汽車(FCA)計劃退出歐洲微型車市場，放棄其在此細分市場中的領導地位。鈴木退出中國就說明了世界小排量微車在逐步潰敗。

從國內市場來看，蔚來等國產高端電動車品牌早已投放市場並得到一定認可。隨著賓士的電動車國產化的產品推出，加之未來的特斯拉的國產車型的推出，使中國的新能源車市場的純電動化的線路發展更為豐富堅實，對車市高質量發展起到了很好的促進作用。

C. 為什麼說新能源汽車的核心是IGBT

IGBT約占電機驅動系統成本的一半，而電機驅動系統占整車成本的15-20%，也就是說IGBT占整車成本的7-10%，是除電池之外成本第二高的元件，也決定了整車的能源效率。不僅電機驅動要用IGBT，新能源的發電機和空調部分一般也需要IGBT。 不僅是新能源車，直流充電樁和機車(高鐵)的核心也是IGBT管，直流充電樁30%的原材料成本就是IGBT。電力機車一般需要 500 個IGBT 模塊，動車組需要超過100個IGBT模塊，一節地鐵需要50-80個 IGBT 模塊。三菱電機的HVIGBT已經成為業內默認的標准，中國的高速機車用IGBT由三菱完全壟斷，同時歐洲的阿爾斯通、西門子、龐巴迪也是一半以上採用三菱電機的IGBT。

一個IGBT管芯稱為模塊的一個單元，也稱為模塊單元、模塊的管芯。模塊單元與IGBT管芯的區別在最終產品，模塊單元沒有獨立的封裝，而管芯都有獨立的封裝，成為一個IGBT管。近來還有一種叫IPM的模塊，把門級驅動和保護電路也封裝進IGBT模塊內部，這是給那些最懶的工程師用的，不過工作頻率自然不能太高咯。單管的價格要遠低於模塊，但是單管的可靠性遠不及模塊。全球除特斯拉和那些低速電動車外，全部都是使用模塊，只有特斯拉對成本的重視程度遠高於對人命的重視程度。特斯拉Model X使用132個IGBT管，由英飛凌提供，其中後電機為96個，前電機為36個，每個單管的價格大約4-5美元，合計大約650美元。如果改用模塊的話，估計需要12-16個模塊，成本大約1200-1600美元。特斯拉使用單管的原因主要是成本，尤其是其功率比一般的電動車要大不少，加上設計開發周期短，不得不採用單管設計。相比寶馬I3，採用英飛凌新型HybridPACK 2模塊設計，每個模塊內含6個單管型IGBT，750V/660A，電流超大，只需要兩個模塊即可，體積大大縮小，成本大約300美元。

D. 電動汽車牽引專用變頻器是干什麼用的

矢量變頻器（電機控制器）在電動汽車中是將直流動力源轉變為交流輸出驅動三相電機進而將電能轉變成機械能驅動汽車運行。它是整個電驅動系統的核心部分，因此它控制性能的好壞直接關繫到驅動電機能否可靠、高效的運行，會影響到整個車輛的動力性能和乘客的舒適感。
變頻器構建其控制系統的核心需求在於：
1、安全可靠的上電時序控制。
電機控制器上動力電要按照一定的時序控制，否則會造成控制器的損壞。當司機按電機控制器合閘按鈕，電機控制器接到整車控制器合閘命令後閉合預充電接觸器，使電池組通過預充電電阻緩慢的給電機控制器中電容組充電，當電機控制器檢測到直流母線電壓達到額定輸入電壓90％後，閉合電機控制器接觸器，同時切斷預充電接觸器，此時電機控制器主電完全接到電池組上，完成主電上電過程。
2、高性能控制演算法。
矢量控制演算法（磁場定向控制）是交流調速技術的一次飛躍，它通過對電機磁通的定向，實現了交流電機中的解耦控制，使電機磁通矢量的幅值和空間位置在動態和穩態時皆可控，從而使交流電動機調速的穩態、動態性能可與直流電機調速系統相媲美，甚至在某些情況下還超越後者。以此，此演算法應用於電動汽車領域，滿足了電動汽車在低速時具有較大轉矩，保證其具有良好的加速性能和爬坡能力；同時還滿足其較寬的調速范圍，以使電動汽車具有在平路上高速行駛的性能。
3、最優能量利用率。
能量的最優利用率是對電動汽車另一個基本要求，要求其控制系統能夠盡可能的利用能源，包括利用過熱及再生制動能量，使得有限能源得到充分利用。能力回饋能夠實現此功能。它包括車輛制動能力回饋與車輛滑行能力回饋兩種。在回饋狀態時，驅動電機按發電機運行，將車輛行駛動能轉化為電能，可以起到3個作用：輔助制動；回收能量給動力蓄電池充電，從而延長車輛續駛里程；在車輛有供熱需求時，可以直接利用這部分電能供熱取暖。
變頻器產品應用於電動汽車的主要優點在於：
1、可靠性：三重過流保護、三重過壓保護、三重驅動保護，保證電機控制器可靠穩定運行。
2、控制策略優越：電機控制器採用矢量控制技術，性能優越，可靠性高，適用於交流非同步或永磁同步電機；
3、大容量輸出能力：使得電機輸出端無需配備變速箱或減速器，大大的降低了故障點及機械傳動系統的雜訊，節省成本，控制模式簡單，可靠性更高，車輛運行平穩性好；
4、動力性能優良：加速性能好(15秒內0～50km/h),更有良好的經濟性能（0.9度/km @40km/h）；
5、故障診斷及處理：為提高整車的可靠性，電機控制系統必須有故障診斷功能，並能對故障進行保存，方便日後分析，另外通過診斷埠可以在線實施調試電機控制器、記錄各種運行曲線，方便優化整個控制系統；
6、高效制動能量回收：充分發揮純電動汽車動力系統結構優勢，提高能源的利用率，電機控制系統須具有制動能量回收功能。
7、簡易性：電機控制器質量可靠，且重量輕、易於布置、接線維護方便等特點，產業化前景非常好。

E. 用變頻空調，能否在冬季提升電動車續航

我們都知道，純電動汽車在冬季的時候，續航里程錶現會大幅度下降。這是因為在冬季，純電動汽車的三元鋰電池組的活性會受到影響，再加上空調暖氣的使用，如此一來，純電動汽車的續航里程錶現自然也會大幅度下降了。那麼，用變頻空調，能否在冬季提升電動車續航？

所以，用變頻空調，的確可以在冬季提高純電動汽車一定的續航里程錶現，但是作用可能不會那麼的明顯。與此同時，我們在冬季還需要注意保持良好的駕駛習慣，以提高車輛的續航里程錶現。

本文來源於汽車之家車家號作者，不代表汽車之家的觀點立場。

F. 現在純電動汽車的電機，用的比較多的是永磁同步電機，請問這種電機是直流電機還是交流電機

車用永磁同步電機是交流電機，現在都是用空間矢量控制。和電機配套的還有電機控制器，實現直流（電池）向交流的逆變來實現控制。

G. 新能源純電動大巴車不開空調還會有冷風嗎嗎

沒有冷風，因為純電動的汽車空調會非常費電影響行駛，但是有熱風，因為可以利用電機熱量一般常見空調都是熱泵式的，與家用的原理是一樣的，只是車用功率更大而已，電動汽車可以直接用電機帶動，不過耗電太大，目前電動車電池不行吧電動汽車空調壓縮機的變頻原理和家用變頻壓縮機一樣。
純電動汽車空調介紹：原理 只不過汽車用的一般是直流電，經過逆變器使直流轉成交流，再經過變頻器控制交流電的頻率，頻率越高即壓縮機轉速越高。 電動空調是為新能源車開發的，與傳統汽車空調壓縮機最大的區別是自帶電機結構驅動和控制器進行控制，只需接入電源和控制信號。當然其動力依賴於電動車的電池，如果電動車能解決目前其電池能量密度不高及不穩定的缺陷的，電動空調大有發展空調。

H. 合資品牌電動汽車新標桿，深度體驗北京現代菲斯塔純電動

在後續的評測稿件中，新能源情報分析網將對北京現代菲斯塔純電動汽車進行高溫和高寒環境充放電效率，使用熱成像視頻採集系統進行深度解析，盡請關注。

文/新能源情報分析網粟超

本文來源於汽車之家車家號作者，不代表汽車之家的觀點立場。

I. 純電動汽車內部電動機應該怎樣選擇

純電動汽車內部電動機應該怎樣選擇？
電動機類型選擇
選擇純電動汽車驅動電動機類型的關鍵是電動機的機械特性。三相非同步感應電動機、永磁無刷直流電動機、永磁磁阻電動機和開關磁阻電動機的機械特性都可以用T一九和P一九曲線來表示，並可作為選擇電動機的參考或依據。在設計與選擇電動汽車的驅動電動機時，可以向電動機生產廠家提出所需要的各種性台邑參數，作為電動機設計的依據。實際上，大多數情況下是電動汽車製造商根據電動機生產廠家提供的技術性能參數選擇現成的電動機。可供電動汽車選用電動機的種類繁多，功率覆蓋面很廣。電動汽車對於驅動電動機的調速范圍、可靠性、能夠在惡劣環境條件下工作的1；能力等方面有比較高的要求。

目前電動汽車很大一部分是採用感應電動機作為驅動電動機。感應電動機效率高(90%以上)，功率較大（接近lkW7kg），功率因數變化大，轉子為鼠籠型結構，適合於高速運轉。另外，感應電動機的可靠性高，便於維修，價格便宜。隨著功率電子器件和功率變換器的快速發展，感應電動機的控制器採用了矢量控制方法控制的變頻器或逆變器，使感應電動機具有更好的可控性和寬廣的調速范圍。目前已經能夠在市場買到不同生產廠家生產的不同規格的效率高、技術性能可靠的感虛電動機及變頻器或逆變器，可以直接為電動汽車所採用。新型感應電動機的直接轉矩控制系統，具有控制簡單、動態響應快、調速范圍寬等特點。感應電動機的價格比較便宜，但控制系統很復雜，價格也較高。永磁電動機的應用越來越廣泛。永磁電動機具有效率高（達到9 7%）、質量功率較大（超過lkW/kg）的特點。

永磁電動機的轉子沒有勵磁繞組，可以高速運轉，可靠性好，體積小、質量輕，便於維修。採用矢量控制的變頻調速系統，使永磁電動機具有寬廣的調速范圍。永磁電動機的控制系統要比感應電動機的控制系統簡單和便宜。永磁電動機的永磁材料強度較差，大功率的永磁電動機所需要的永磁材料需要特別加固，因此，永磁電動機的功率一般較小。有些永磁材料在高溫作用下，會發生磁性衰退現象，電動機需要採取水冷卻方式來控制溫度在1 5 0℃以下。目前永磁材料的價格較高，因此永磁電動機及其控制系統的成本較高。

開關磁阻電動機是一種新型電動機，在電動機的轉子上，沒有滑環、繞組等轉子導體和永久磁鐵等裝置。它的結構比其他任何一種電動機都要簡單，效率可以達到85%～93%，轉速可以達到15000r7mino其轉矩一轉速特性好，在較寬的轉速范圍內，轉矩、速度可靈潘地控制，並有高的啟動轉矩和低的啟動功率的機械特性；轉子上沒有勵磁繞組和永磁體，結構簡單堅固、可靠性好，質量輕，便於維修，成本較低。開關磁阻電動機的控制系統包括微處理器、位置檢測器和電流檢測器等電子器件，控制系統較復雜，調節性能和控制精度要求高。工作時轉矩脈動大，雜訊也較大，體積比同樣功率的感應電動機要大一些。目前，正在開發水冷卻開關磁阻電動機及其控制器和永磁開關磁阻電動機，其性能將進一步提高。隨著現代製造技術、現代電子技術、控制理論、計算機和電子元器件的發展，電動機的控制系統正不斷向自動化、集成化和小型化的方向發展。這將促進各種電動機及其控制系統不斷地改進和完善，為電動汽車驅動系統提供更加寬廣的選擇范圍。

其他類型的特種電動機也可以作為電動汽車的驅動電動機，包括同步磁阻電動機、永磁階躍電動機、橫向磁通量電動機等特種電動機。但這些特種電動機需要特殊的驅動系統，且難與現有的各種電動機的驅動系統和傳動系統協調工作，其生產技術和製造工藝也較復雜。但隨著技術的進步和發展，電動汽車所需要的性能更好、效率更高、體積更小、質量更輕的新型電動機和驅動系統必然會研製和開發出來。

盡管電動機的最大轉矩是額定轉矩的幾倍，但在輸出轉矩增加的同時，轉子電流也大大地增加，需要動力電池組在很短時間內大電流地放電。特別是在「堵轉』』啟動時，若時間過長會使電動機燒毀。為了保護電動機和動力電池組，並且符合電動汽車行駛速度和驅動力的要求，在驅動系統中，一般要裝置減速器或變速器。
額定電壓選擇
在相同的輸出功率條件下，動力電池組的電壓高時，電流較低；相反，動力電池組的電壓低時，電流較高。高電壓、小電流系統的導線、接頭、開關等電器元件可以細小一些，連接起來方便，但要求有更安全的防護措施，而且管理系統更復雜。低電壓、大電流系統的導線、接頭、開關等電器元件都比較大，連接要求也高，而且管埋系統相對較簡單。電動機電壓的選擇主要依據車輛總體參數的要求來設計，車輛的自重、電池等相關參數確定後，才能確定電動機的電壓、轉速等參數。即當車輛的自重確定後，電池的個數就確定了，電動機的電壓等級也隨之確定。但總體要求是，盡可能提高電壓等級，這樣就可以使電動機在滿足驅動要求的情況下，使電動機的功率小一點，電動機的電流也小一點，這樣，電池的容量選擇、安裝空間、安裝方式等就比較容易處理。
額定轉速選擇
根據電動汽車的速度、動力性能的要求，需要選擇不同轉速的驅動電動機。
1．低速電動機
低速電動機的轉速為3000～6000r/min，擴大恆功率區的低速電動機額定轉矩高、轉子電流大、電動機的尺寸和重量較大。且相應的轉換器、控制器的尺寸也較大，各種電器內在的損耗較大，但減速器的速比較小。一般低速電動機的轉動慣量大、啟動慢，停止也慢，用於電動汽車不太適宜。
2．中速電動機
中速電動機的轉速為6000～lOOOOr7min，它的各種參數介於低速電動機與高速電動機之間。通常電動汽車多採用中速電動機作為驅動電動機。
3．高速電動機
高速電動機的轉速為lOOOOr/min，擴大的恆功率區寬，尺寸和質量較小，相應的轉換器、控制器的尺寸也較小，各種電器內在的損耗較小。而其減速器的速比要大大增加，通常需要採用行星齒輪傳動機構。高速電動機的使用，主要受電磁材料的性能、高速軸承的承載能力的限制。一般高速電動機的轉動慣量小，啟動快，停止也快，電動汽車上常採用高速電動機作為驅動電動機。