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【电机控制】IGBT开关频率和最大电流对扭矩影响分析

【电机控制】IGBT开关频率和最大电流对扭矩影响分析 电动车千人会
2023-11-09
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【电机控制】IGBT开关频率和

最大电流对扭矩影响分析

电动车千人会 EVH1000


在电驱开发领域,IGBT特性是逆变器功率输出限制的核心要素。

IGBT最怕两件事,一是过温度、二是过流。


我想提升扭矩,如何避免过温

IGBT频率越高,其实发热速率越高,当IGBT温度到达150度的时候,就要开始降额,到160降低到0;

电驱系统IGBT的开关频率一般是10-20KHZ。之前开发的时候,在如下工况我们采用了降频策略:

提升堵转的持续时间,由于堵转的时候,三相电流是不变化的,某一相电流会一直大于其他两相电流,因此会有一相IGBT温升会快,那么我们的策略是识别到堵转时,来降低开关频率,从而增加堵转的持续时间。

提升最大爬坡道持续能力,这时候负载较大,电流也较大,之前出口韩国的车型对最大爬坡有补贴,那么通过降低开关频率的方法,避免其温度升高过快,来增加这一性能。

节约水泵能量,由于某车型风扇设计没有采用PWM而采用了两档式,导致热管理功耗较大,为了拉平功耗,水泵不得不在急刹的时候关闭,如果这时突然再急加速,那么水泵再开到最大则需要时间,而IGBT温度升高会很快,此时也是要通过调节开关频率来降低发热。



我想提升扭矩,如何避免过流

IGBT最大电流影响的是峰值扭矩,当电流太大时,IGBT会失效。那么最大电流则没有办法通过控制的手段来改善,这时候只能是通过更换IGBT型号的方法来进行这个问题的解决。

对于英飞凌IGBT的型号"FF600R12KT4",我们进行解析:

FF:产品系列标识,代表Fast IGBT(快速IGBT)系列。

600:额定电流(Current Rating)的第一个数字,表示模块的额定电流容量为600A。

R:内部结构标识,代表Resistor (电阻)。它指示模块内部是否集成了额外的电阻来提供特定的保护功能。

12:电压等级(Voltage Rating)的第一个数字,表示模块的额定电压等级为1200V。

KT:功能标识,代表Key Technology(关键技术)。这个标识可能指示模块采用了特定的技术或具备了特殊的功能。

那么换更简单咯,把600额定电流的指标提上去



热平衡

电驱系统达到30分钟的持续扭矩,这时候应该进入热平衡状态,也就是释放的热量等于产生的热量,然而很多不行的电驱到这个点温度还要继续上升,持续功率还要下降,那就是不太好的电驱,但是也能按照GB18488去接受它。


来源:电动车千人会专家

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