雙擎卡羅拉THS技術解析—構造篇(四)

◆文/江蘇 高惠民

雙擎卡羅拉THS技術解析—構造篇(四)

◆文/江蘇 高惠民

高惠民 (本刊編委會委員)

現任江蘇省常州外汽豐田汽車銷售服務有限公司技術總監，江蘇技術師范學院、常州機電職業技術學院汽車工程運用系專家委員，高級技師。

(接2016年第12期)

四、帶轉換器的逆變器

帶轉換器的逆變器總成主要由4個零部件組成，如圖26所示。

圖26 帶轉換器的逆變器組成

1.MG ECU：根據接收動力管理控制 ECU(HV CPU)的信號，控制逆變器和增壓轉換器，使MG1和MG2運行在電動機或發電機模式(圖27)。

圖27 MG ECU控制原理

從動力管理控制ECU(HV CPU)接收控制MG1和MG2的運行狀態信息(如MG1和MG2的轉速、扭矩、溫度以及目標升高電壓)。

將車輛控制所需的信息，如逆變器輸出安培值、逆變器電壓、逆變器溫度、MG1和MG2轉速(解析器輸出)、大氣壓力以及任何故障信息傳輸至動力管理控制ECU(HV CPU)。

2.逆變器：將HV蓄電池或增壓轉換器直流電轉換成用于驅動MG1和MG2的交流電，反之亦然(將MG1和MG2發出的交流電轉換成直流電)。

3.增壓轉換器：將HV蓄電池公稱201.6V的直流電壓升至最高650V的直流電壓。反之亦然(將659V直流電壓逐步降至201.6V直流電壓)(圖28)。

圖28 增壓轉換器系統圖

增壓轉換器由帶內置式IGBT的增壓IPM、電抗器和高壓電容組成。使用2個IGBT，一個用于升壓，一個用于降壓。電抗器抑制電流變化，提供穩定的升壓和降壓電流。高壓電容器存儲升高的電壓，為逆變器提供所需穩定電壓。

4.DC/DC 轉換器：車輛的電氣零部件(如前照燈和音響系統)和各ECU使用直流電壓12V作為其電源。在常規車輛中，交流發電機(使用發動機拖動)用于為12V蓄電池充電并為電氣零部件供電。然而，在混合動力車輛中，發動機間歇運行，因此，混合動力車輛不使用交流發電機，采用DC/DC轉換器。 在DC/DC轉換器的晶體管橋接電路將HV蓄電池的201.6V直流電壓，暫時轉換為交流并通過變壓器降至低壓。然后，將交流再轉換為14V直流電壓，穩定地輸出至12V低壓直流電源系統(圖29)。

圖29 DC-DC電壓轉換原理

五、逆變器冷卻系統

逆變器將HV蓄電池高壓直流電轉換為驅動MG1和MG2運行的交流電，在轉換過程中逆變器會產生熱量，因此，逆變器配備了獨立的冷卻系統，由逆變器冷卻水泵、冷卻風扇和散熱器組成。動力管理控制ECU(HV CPU)監視控制逆變器工作溫度，水泵和冷卻風扇運轉，并檢測系統故障，采取失效保護措施(圖30)。

圖30 逆變器冷卻系統組成及控制原理圖

(全文完)