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:
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:
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:
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:
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。
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:
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。
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:
在充电过程中:
通过上篇内容,我们已经明确了:
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 -
推荐阅读
电装品牌口号“Crafting the Core”传达了“电装会更大的发挥代表企业灵魂的造物精神,创造新的价值,为世界打造各种核心事物”的意愿。建设人、车、环境和谐共存的美好未来是电装的愿景,今后电装将继续致力于环保、安心·安全技术和产品的开发,积极为中国社会作出贡献。

电装在中国微信公众号



