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电动车里的关键一环:逆变器是如何连接电池与电机的?

电动车里的关键一环:逆变器是如何连接电池与电机的? 电装在中国
2026-03-05
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导读:电动车里的「电能翻译官」


逆变器

电动车里的「电能翻译官」

当我们谈论电动车的加速、制动和能量回收时,常常会把注意力放在动力电池和驱动电机上。但在它们之间,还有一个几乎“全程在场”的关键零部件——逆变器。


它不直接驱动车轮,也不储存能量,却对电能能否被高效、稳定地使用与回收起着关键作用。


从本期开始,我们将围绕电动车运行过程中两类最核心的电路变换场景——驱动时的放电变换,以及减速时的能量回收变换,分上下两篇,对车载逆变器进行系统介绍。


电动车为什么离不开逆变器?

要理解逆变器,先从电机说起。电机是一种能够实现电能与机械能双向转换的装置:

  • 在驱动状态下,电机将电能转化为机械能,推动车辆前进;

  • 在减速或制动时,电机又可以被反向驱动,将机械能转化为电能。

无论处于哪种状态,电机内部所使用的,都是交流电(AC)。而车辆中的储能部件——动力电池,所储存的却是直流电(DC)。


也就是说,在电动车上,电池与电机“各用各的电”。如果没有中间的电能变换,二者无法直接协同工作。这正是逆变器存在的意义。


什么是“逆变”?逆变器负责什么?

在电力工程中:

  • 将交流电转换为直流电,称为整流;

  • 将直流电转换为交流电,称为逆变。

在车辆使用场景中,由于动力电池输出的是直流电,而驱动电机需要交流电,直流转交流的工况更为常见,因此,这一车载电力电子装置被称为——逆变器。


在行驶过程中,逆变器主要承担两项工作:

  • 驱动时,将动力电池输出的直流电转换为驱动电机所需的交流电;

  • 减速或制动时,将电机回收产生的交流电重新转换为直流电,存回动力电池。

上述电能转换过程,均由车辆的 EV 控制电脑进行统一控制和协调。


【拓展理解】

整流器与逆变器的关系

从功能上看:

  • 整流器:交流电 ➜ 直流电

  • 逆变器:直流电 ➜ 交流电

在车载电力系统中,这两类电能变换功能,往往由同一套功率电路在不同工况下实现。


功率流向本质上反映的是电能在电源与负载之间、或不同节点之间的传输方向,其判定与电压相位差及幅值差密切相关。


为保证电能输出的稳定性,逆变器及相关电路中通常还会配置滤波电路,以降低电压波动,有助于提升系统的整体电源质量和稳定性。


逆变器在不同电动车上“住”在哪里?

不同类型的电动车,其动力系统结构并不相同,逆变器的集成方式和搭载位置,也因此有所区别。下面以 HEV(混合动力汽车) 和 BEV(纯电动车) 为例进行说明。

HEV

逆变器集成在 PCU 中

在 HEV 车型中,逆变器通常作为 PCU(动力控制单元) 的组成部分,整体搭载于发动机舱内。


PCU 是混合动力系统中的核心控制单元,对驱动电机的输出、能量回收以及电流转换进行综合管理。


【拓展理解】

PCU 的主要功能

PCU(Power Control Unit)主要承担以下任务:

  • 在动力控制方面,调节电机扭矩输出,实现平顺加速与制动;

  • 在能量管理方面,将减速过程中的动能转化为电能并加以储存;

  • 在电流转换方面,实现动力电池直流电与驱动电机三相交流电之间的双向变换。

随着电动化技术的发展,PCU 正不断向高集成化与小型化演进。


BEV

逆变器集成于 eAxle 系统

在 BEV 车型中,驱动系统集成度进一步提升,逆变器通常被直接集成进 eAxle(电驱动桥) 中。


这一系统常以 ESU(电力供应单元) 的形式存在,将逆变器、驱动电机及变速驱动桥进行一体化设计。


【拓展理解】

ESU 的角色

ESU 主要负责:

  • 将动力电池的电能输送至驱动电机;

  • 在减速时,将 eAxle 产生的再生电能回收至动力电池;

  • 在外接慢充或快充电源时,完成电能的中转与管理。

在充电过程中:

  • 慢充:外部交流电经升压与整流后,为动力电池充电;

  • 快充:通过专用直流充电设备,在短时间内为动力电池补能。


写在最后

通过上篇内容,我们已经明确了:

  • 逆变器在电动车中的基本作用;

  • 其在不同类型电动车中的搭载方式;

  • 以及它在驱动与能量回收过程中的关键位置。

那么,逆变器是通过怎样的电路结构和功率半导体器件,将直流电转换为驱动电机所需的三相交流电?


在驱动与能量回收过程中,这些器件又是如何通过开关控制,实现电能的双向转换?


下篇,我们将从电路构成与运行原理入手,进一步拆解车载逆变器的工作机制。


- END -


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电装是消费者熟知的汽车零部件及系统供应商之一,在全球汽车零部件领域具有重要影响力,在全球30多个国家和地区拥有190家关联公司,员工约16.4万名。 2003年电装(中国)投资有限公司正式成立,目前有38家关联公司,员工约1.7万人。
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