汽车

用于电动汽车的牵引逆变器

行业领先的牵引逆变器隔离解决方案

简介

适用于混合动力电动汽车和电动汽车的牵引逆变器

牵引逆变器将车载高电压 (HV) 电池的直流电源转换为交流电源,以驱动电动汽车的主电机或电机。此外,牵引逆变器还具有升压、开关保护和再生制动等功能。所有这些功能都需要电流隔离将控制系统和高电压域分开。

设计注意事项

为什么隔离在牵引逆变器中如此重要?

电动汽车 (EV) 和混合动力电动汽车 (HEV) 需要牵引逆变器来将高电压电池或直流链路总线的直流电能转换为驱动牵引电机的三相交流电能。牵引逆变器通常能够传输 20 至 100 kW 范围内的功率,开关电压在 200 V 至 800 V 范围内,电流在数百安培内。

整个系统可以通过诸如 CAN(下图中为“Comm”)的汽车总线进行监控和控制。CAN 总线通过使用诸如 Si86xx 的数字隔离器和带有集成直流-直流电源转换器(例如 Si88xx)的数字隔离器进行隔离。

牵引逆变器的功能通过使用六个开关得以实现:每个相位都有一个高侧开关和一个低侧开关。隔离将控制器域和高电压交流域分隔开来。这些开关的栅极驱动采用隔离栅极驱动器,例如 Si8239xSi823xSi823HxSi827xSi828x。隔离栅极驱动器的输出侧需要一个电源(对于 IGBT,通常需要 15 至 30 Vdc),该电源与低电压域分隔开来,并可由 Si828x 驱动器系列中的内置直流-直流转换器提供。

从该系统获得最佳效率可能需要超过车辆高电压电池电压的峰值交流电压,因此牵引逆变器的前面通常有一个双向直流-直流升压转换器。这种升压转换器通常包含两个需要隔离栅极驱动器的开关。系统电压可先于升压器和牵引逆变器得到感测,并使用隔离传感器(下图中的“Sns”)进行测量。

HEV 还包含一个发电机,在内燃机 (ICE) 运行时,它可将 ICE 的机械能转换为电能来给电池充电。发电机的交流-直流转换器的方框图看起来与牵引逆变器一样,其中电机(下图中的“M”)被发电机取代,电能从发电机流向高电压电池。需要隔离栅极驱动器来驱动开关。

方框图
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