翁德沃彭：
- 介绍
- 逆变器
- 再生制动
内嵌：
全电动或混合动力车辆中的电动机采用交流电 (AC) 工作。 电动机的能量并不直接来自电池，因为它只提供直流电压（DC）。 来自电池的直流电压被馈送到 逆变器 转换为交流电压供电动机使用。
此外，我们发现 转换器 将低直流电压转变为较高电压（升压转换器）。电池电压可以“升高”以供电动机使用（650 伏），也可以降低以给车载电池充电（14 伏）。该转换器还用于从高压切换到低压，例如为内部配件提供 12 或 24 伏的电压（乘用车或重型商用车）。 单击此处查看有关转换器的页面。
下图是特斯拉 Model S：逆变器的内部以及所谓的“驱动单元”的概述，其中逆变器、变速箱和电动机位于后悬架的连接单元中。
变频器：
“升压转换器”部分中的图像显示了升压转换器、具有 1 个 IGBT 和两个电动机（MG2 和 MGXNUMX）的逆变器的概述。
底部七张图显示了晶体管的控制以及进出定子线圈的电流方向。为了方便起见，省略了升压转换器和 IGBT + MG2。我们在图中的左侧看到它 高压电池组;这是高压电池，其中存储的电压约为 200 至 800 伏。在电池的右侧，我们看到一个电容器。当高压系统启动时，高压保护系统首先通过电阻器调节来自高压电池组的有限电流。这样做是为了在高压系统完全运行之前对电容器缓慢充电。
此外，我们还看到六个大功率晶体管。这些是控制电动机的 IGBT。 IGBT由控制单元控制；这被表示为“IGBT 驱动器”。在右侧，我们看到带有三个线圈（U、V 和 W）的定子，颜色为蓝色和红色。定子的中心是通过磁力运动的转子，请参阅有关电动机的段落。
当控制单元打开晶体管时，顶部晶体管（T1、T3 和 T5）将正极连接从 HV 电池切换到定子线圈。 底部晶体管（T2、T4 和 T6）将质量传导至高压电池的负极。
当前受控制的 IGBT 的栅极连接以绿色显示。 对于同步电机，控制单元“读取”电机的位置 转子位置传感器 以确定应控制哪个 IGBT。 转子位置传感器也称为 分解器 调用。
1. 受控 IGBT：
- T1：加（100%受控）；
- T2：质量（50%驱动）；
- T6：质量（50% 驱动）。
2. 受控 IGBT：
- T1：加（50%受控）；
- T3：加（50%受控）；
- T2：质量（100% 驱动）。
转子因磁场变化而转动。
3. 受控 IGBT：
- T3：加（100%受控）；
- T2：质量（50%驱动）；
- T4：质量（50% 驱动）。
转子因磁场变化而转动。
4. 受控 IGBT：
- T3：加（50%受控）；
- T5：加（50%受控）；
- T4：质量（100% 驱动）。
转子因磁场变化而转动。
5. 受控 IGBT：
- T5：加（100%受控）；
- T4：质量（50%驱动）；
- T6：质量（50% 驱动）。
转子因磁场变化而转动。
6. 受控 IGBT:
- T1：加（50%受控）；
- T5：加（50%受控）；
- T6：质量（100% 驱动）。
转子因磁场变化而转动。
7. 受控 IGBT:
- T1：加（100%受控）；
- T2：质量（50%驱动）；
- T6：质量（50% 驱动）。
转子现在已从情况 360 的情况旋转了 1 度（一整圈）。晶体管电路的循环再次重复。
逆变器将高压电池的直流电压转换为单相正弦交流电压。 下面三张图显示：
- 左：加载线圈；
- 中：线圈放电；
- 右：线圈充电和放电曲线。
我们通过方波电压驱动晶体管的基极来实现线圈的充电和放电。 当线圈放电时，磁场下降，感应电压产生短暂的感应电流。 灭弧二极管确保线圈放电。
通过改变晶体管导通的占空比来获得一相正弦形状。 以下文字是关于下面的图像。
- 左：在此频率下，线圈无法充分充电并产生平均电压；
- 右：占空比由 IGBT 控制器调节。 充电和放电时间决定了通过线圈的电流量。
逆变器中的 IGBT 不断地接通和关断。 开启和关闭之间的比例根据 PWM 控制进行。 脉冲越宽（占空比越高），流过线圈的电流就越大，因此电动机的功率就越大。 平均电流由黑色正弦波表示。 下图显示了三个正弦控制信号：
- 蓝色：高控制。 占空比高。 电流变为最大。
- 绿色：平均控制。 占空比百分比低于高控制时的占空比百分比。 因此电流较低。
- 红色：低控制。 占空比再次下降。 与最大控制相比，电流强度已减半。
正弦波一半周期为正，另一半周期为负。 DC-AC逆变器中的IGBT以将直流电压（DC）转换为交流电压（AC）的方式连接。 通过定子线圈的电流方向周期性地反转。
增加每单位时间正弦波的数量会增加转子速度。
下面的动画展示了逆变器的控制。 在逆变器下方，您可以看到三相的时间进程。 动画中转子旋转两整圈（360 度）。 每次旋转分为六个时间单位（1 至 6）。 下面您将看到彩色条：
- 深蓝色：T1
- 绿色：T2
- 浅蓝色：T3
- 橙色：T4
- 粉色：T5
- 红色：T6
我们重点关注时间流逝的前半周：
- 从 0 到 180 度，转子转动半圈。 在此期间对IGBT T1进行控制。
- 在0到60度之间，除了T1之外，T5和T6也活跃。
- T1 切换正极，T5 和 T6 接地。 每个晶体管都有自己的占空比，在 50% 到 100% 之间变化。
- 在 60 度时，T2 取代 T5：线圈中的电流方向相反。
- 此时有交流电压：因为电流方向改变了，所以电流强度为负。
为了使用逆变器控制交流同步电动机中的正确线圈，逆变器会查看来自 分解器。 旋转变压器在静止和旋转时记录转子的位置。
再生制动：
当制动发动机时，电动机用作发电机（发电机）。 车辆的动能转化为电能：电池充电。
再生制动期间 IGBT 被关闭：驾驶员无法控制它们。 IGBT 的源极和漏极之间的整流二极管充当整流器，将电机的交流电压转换为电池的直流电压。
全电动和混合动力汽车除了可选择电力制动外，还具有传统的液压制动系统，通过制动片和制动盘进行制动。不同的技术和控制原理可以在页面上找到： 电动汽车的制动。
原版书ZIE：
