新能源汽车新型电机的设计及弱磁控制电子版_新能源汽车新型电机的设计及弱磁控制

1.天津松正电动科技有限公司的公司产品

2.交流伺服电机与直流伺服电机怎么区别他们的功能和特点？

3.DTC是什么意思

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。

天津松正电动科技有限公司的公司产品

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。

交流伺服电机与直流伺服电机怎么区别他们的功能和特点？

1）.混合动力公交车驱动系统系列

概述 设计混合动力系统时，有三种结构可供选择：串联、并联和混联。

串联结构，发动机和车轮之间没有机械能传递。并、混联结构保存传统的机械传动结构，同时使用电动机增加发动机的扭矩。并联系统提供了串联系统中所没有的冗余操作运行模式。

松正设计的混合动力系统是混联结构。这种结构可以回收制动能量，储存在储能器中。电动机可以和发动机同时驱动提高汽车动力性能；在特定车速下可以使发动机运转在最高效的范围，或者用纯电动驱动模式。该混合动力系统集成度高，安装方便快捷，实现了电机驱动/发电、混合模式控制、电量控制一体化功能，实现了60%时间段发动机怠速运转，大幅度减少了尾气排放量。

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；

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。

DTC是什么意思

伺服电机是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机，是一种补助马达间接变速装置。有交流伺服电机与直流伺服电机。他们的区别如下：

一、原理不同：

1、交流伺服电机的定子三相线圈是由伺服编码控制电路供电的,转子是永磁式的、电机的转向、速度、转角都是由编码控制器所决定的。

2、直流伺服电机的转子也是用磁体的，定子绕组则是由表伺服编码脉冲电路供电。

二、维修成本不同：

1、交流伺服电机维护方便。

2、直流伺服电机容易实现调速，控制精度高，但维护成本高操作麻烦。

三、控制方式不同：

1、交流伺服电机控制方式有三种，幅值控制、相位控制和幅相控制。

2、直流伺服电机的控制方式主要有两种：电枢电压控制、励磁磁场控制。

四、性能不同：

1、交流电机的特性是比较软，当达到额定力矩后，如果负载力矩增加，就很容易造成突然的失速。但是直流电动机具有响应快速、较大的起动转矩、从零转速至额定转速具备可提供额定转矩的性能。 交流电机虽然没有碳刷及整流子，免维护、坚固、应用广，但特性上若要达到相当于直流电机的性能须用复杂控制技术才能达到。现今半导体发展迅速功率组件切换频率加快许多，提升驱动电机的性能。

2、直流伺服电机,它包括定子、转子铁芯、电机转轴、伺服电机绕组换向器、伺服电机绕组、测速电机绕组、测速电机换向器,所述的转子铁芯由矽钢冲片叠压固定在电机转轴上构成。直流电机有着良好精确的速度控制特征不说，还有可以再整个速度区内实现平滑控制，几乎没有任何振荡，高效率，不发热。

DTC是一种营销模式。

具体来说，是指直接面对消费者的营销模式，它包括任何以终端消费者为目标而进行的传播活动，它与传统媒体如电视广告等的传播方式相比，优势主要体现在更接近消费者，更关注消费行为的研究，更重视消费者生活形态的把握。

DTC促销活动：

DTC整合模式下的一个重要方法，与医药企业在终端的常规活动相比，根本的区别在于促销活动所对应目标对象的精准性。常规终端促销只是企业站在自己销售立场，比如配合电视广告、季节性促销、消化库存、帮助渠道下货等目的而进行。

以上内容参考：百度百科-DTC营销