优利康变频器在混合动力车上的应用混合动力汽车简介混合动力

优利康变频器在混合动力车上的应用混合动力汽车简介混合动力汽车是指同时装备两种动力来源——热动力源（由传统的汽油机或者柴油机产生）与电动力源（电池与电动机）的汽车。通过在混合动力汽车上使用电机，使得动力系统可以按照整车的实际运行工况要求灵活调控，而发动机保持在综合性能最佳的区域内工作，从而降低油耗与排放。典型的并联式混合动力系统有两套驱动系统：传统的内燃机系统和电机驱动系统。两个系统既可以同时协调工作，也可以各自单独工作驱动汽车。这种系统适用于多种不同的行驶工况，尤其适用于复杂的路况。该联结方式结构简单，成本低。以下介绍一下并联混合动力电动汽车的工作原理。混合动力汽车原理混合动力汽车采用能够满足汽车巡航需要的较小发动机，依靠电动机或其它辅助装置提供加速与爬坡所需的附加动力。其结果是提高了总体效率，同时并未牺牲性能。混合动力车设计成可回收制动能量。在传统汽车中，当司机踩制动时，这种本可用来给汽车加速的能量作为热量被白白扔掉了。而混合动力车却能大部分回收这些能量，并将其暂时贮存在电池中供加速时再用。当司机想要有最大的加速度时，汽油发动机和电动机并联工作，提供可与强大的汽油发动机相当的起步性能。在对加速性要求不太高的场合，混合动力车可以单靠电机行驶，或者单靠汽油发动机行驶，或者二者结合以取得最大的效率。比如在公路上巡航时使用汽油发动机。而在低速行驶时，可以单靠电机拖动，不用汽油发动机辅助。即使在发动机关闭时电动转向助力系统仍可保持操纵功能，提供比传统液压系统更大的效率。混合动力汽车对变频器的要求从以上混合动力汽车的工作原理可知，对于电动驱动系统中电机的控制是关键。该系统既需要在汽车爬坡或加速时提供动力，又需要在汽车制动或下坡时回收能力量，因此，是典型的四象限工作系统。因交流电机能在恶劣的环境下可靠的工作，所以，在混合汽车上大多数选择交流电机。为了使交流电机工作在四象限，并且根据指令给汽车提供合适的加速或制动力矩，目前变频器是不二选择。汽车在实际运行时速度是时刻改变的，变频器应根据系统指令，时刻给汽车提供加速或制动力矩。因此，变频器应能根据指令控制电机的输出力矩及方向，而不管当前汽车的速度是多少。所以，力矩控制能力是对变频器的首要要求。其次，汽车在路上行驶时，工作环境比较恶劣，特别是高温与振动，因此要求变频器有高的防护等级与抗震性能，以保证变频器工作的可靠性。优利康YD5000系列变频器在混合电流汽车上的应用1）优利康YD5000系列变频器性能简介优利康YD5000系列变频器是标准电流矢量控制变频器，通过解耦输出电流，把输出电流分解成互不干涉的磁场分量与力矩分量，再通过控制电流的大小及相位，达到分别控制磁场电流与力矩电流的目的。因此实现了在极低速时的平滑运行和高力矩高精度的速度、力矩控制。主要的技术参数如下。从以上的技术参数中可以看出，YD5000系列变频器具有在四象限控制电机力矩的能力，控制精度达到5%以上。同时，YD5000系列变频器是在严格的质量控制体系管理下生产的，通过严格的高低温老化测试，能在恶劣的使用环境下安全可靠的运行，因此完全适合混合动力汽车的使用要求。2）YD5000系列变频器在混合动力汽车上的应用实例混合动力汽车控制系统对电力驱动系统的控制本质上是控制电力驱动系统的输出力矩，给出的力矩控制指令可以归纳为以下所示。从以上的控制信息中可以看出，如果把前进方向看做“+”，把倒车方向看做“-”，那么符号一致时汽车就加速，符号相反时汽车就制动。同时汽车控制系统检测车速，在车速被制动到接近零时，及时给出“零”力矩指令，使汽车平稳停止。以下是优利康变频器力矩控制特性图。力矩力矩极限速度极限力矩控制范速度速度极限力矩极限YD5000系列变频器主要技术参数控制方式电流矢量正弦波PWM起动力矩150%/0rpm速度控制范围1：1000速度控制精度0.02%力矩控制精度5%四象限过载能力150%一分钟过流保护200%以上过热保护电子热保护各种控制状态时的控制信号前进加速“+”力矩指令能量输出前进制动“-”力矩指令能量回收倒车加速“-”力矩指令能量输出倒车制动“+”力矩指令能量回收优利康变频器在混合动力汽车上应用时的主要参数D5-011力矩控制方式D5-032速度极限由参数决定D5-05100%速度极限值H3-051316端子是力矩指令H4-0105监视电机速度YD5000系列变频器主要技术参数控制方式电流矢量正弦波PWM起动力矩150%/0rpm速度控制范围1：1000速度控制精度0.02%力矩控制精度5%四象限过载能力150%一分钟过流保护200%以上过热保护电子热保护各种控制状态时的控制信号前进加速“+”力矩指令能量输出前进制动“-”力矩指令能量回收倒车加速“-”力矩指令能量输出倒车制动“+”力矩指令能量回收优利康变频器在混合动力汽车上应用时的主要参数D5-011力矩控制方式D5-032速度极限由参数决定D5-05100%速度极限值H3-051316端子是力矩指令H4-0105监视电机速度有上图可知，优利康变频器在四个象限内都能在速度极限范围内控制力矩输出，力矩的大小有模拟量给定，速度极限也可用模拟量给定，或通过参数修改。一般情况，速度极限大于汽车最高速度运行时电机的转速，保证在整个车速范围内都能很好地控制电机的输出转矩。以下是优利康变频器在混合动力汽车上的接线图。编码器电机力矩指令‐10~+10V起动指令速度反馈以下是优利康变频器在混合动力汽车上应用时的主要参数。为了保证输出力矩的精度，调试时应先做自学习，以测得电机的各个参数，保证变频器在做矢量运算时获得准确的数据，提高输出力矩的精度，以便精确地控制汽车的运行。小结由于优利康变频器有优异的软硬件做保证，具有快速的矢量运算能力，因此，对负载转矩能做出快速的响应，保证了系统的动态性能，使汽车运行时能平稳地加速与制动，保证了汽车的运行性能。同时，由于有电动系统参与汽车的驱动，提高了发动机的运行效率，并且由于回收了汽车下坡和制动时的能量，提高了汽车的能源使用效率。实际的测量显示，加装电力驱动系统后，节油率在30%以上。对于在城市市区运行的公交车，减少了大量的尾气排放，降低了城市污染。因此，混合动力汽车的推广与使用，具有良好的社会效益与经济效益。YD5000系列变频器主要技术参数控制方式电流矢量正弦波PWM起动力矩150%/0rpm速度控制范围1：1000速度控制精度0.02%力矩控制精度5%四象限过载能力150%一分钟过流保护200%以上过热保护电子热保护各种控制状态时的控制信号前进加速“+”力矩指令能量输出前进制动“-”力矩指令能量回收倒车加速“-”力矩指令能量输出倒车制动“+”力矩指令能量回收优利康变频器在混合动力汽车上应用时的主要参数D5-011力矩控制方式D5-032速度极限由参数决定D5-05100%速度极限值H3-051316端子是力矩指令H4-0105监视电机速度