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功率器件在混合动力汽车HEV中的应用

资料介绍
功率器件在混合动力汽车HEV中的应用

功率器件在混合动力汽车(HEV)中的应用
混合动力汽车(HEV)市场的增长在很大程度上取决于每加仑/英里这一能耗指标及追加
投入的每个硬币所带来的好处以及混合系统现场的可靠性。消费者将混合汽车与标准汽
车进行比较,并期待在整体更低拥有成本的前提下起码具有同样的性能和可靠性。混合
汽车增加的成本必须在拥有期间通过节省燃料和维护成本得到回报。

用在HEV中逆变器和dc-
dc转换器中的功率模块和其内的功率器件是主要的性能、可靠性和成本驱动器。效率、
功率密度和特定功率是一些关键性能指标。最重要的可靠性规范是热循环和功率循环。


混合动力汽车的分类

在混合汽车驱动系统中,需将一或几个电机与燃烧引擎一起使用。可根据混合程度和系
统架构对混合汽车进行分类。可被分为微(micro)级、轻度(mild)级和完全(full)级的混
合程度决定电机执行的功能。该分类还决定所需的功率级及优选的系统架构。

串行、并行和功率分配是最常用的架构。对一款特定车辆来说,混合程度和系统架构的
选择主要取决于所需的功能、车辆大小、行驶年限及设定的燃油经济性指标。每个混合
系统的功率电子内容各不一样,它取决于功能、功率要求和架构。

当仅需要启动-
停止功能时(例如旅行车场合),用一个集成起动器/交流发电机系统代替了起动器和交流
发电机的并行微混合的方法就很通用。在这些系统中,电压和功率等级相对较低,其油
耗的改进在10%左右。

除启动-
停止功能外,当需要时,一个轻度混合系统可提升/辅助引擎功率,另外,它还从再生制
动中获取能量,从而可将油耗的改进提升到15%左右。增加的功能需要更高的能耗,所以
要采用高压器件(80 V 到600 V)。

若以完全电子模式运行车辆,则需要一个具有高压和大电流能力的完全混合系统。根据
应用,完全混合系统可具有串行、并行和功率分配架构,它可将油耗降低3……
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