本文介紹了如何使用普傳PI7000矢量控制變頻器的主板端子功能、保護(hù)功能等實(shí)現(xiàn)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的低頻大轉(zhuǎn)矩及通過(guò)汽車(chē)油門(mén)信號(hào)的大小進(jìn)行調(diào)速的工藝要求。

同時(shí)實(shí)現(xiàn)了節(jié)能與環(huán)保；著重介紹了變頻器在混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)系統(tǒng)中的工作原理，變頻器矢量控制的功能參數(shù)設(shè)置及調(diào)試方法，變頻器常見(jiàn)故障及排除措施。

1、引言混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)是指以蓄電池組作為動(dòng)力源，用電動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪行駛電動(dòng)機(jī)不排放有害氣體并且和發(fā)動(dòng)機(jī)混合驅(qū)動(dòng)可以大大減少有害氣體的排放量。

目前城市大氣污染總量的半數(shù)以上來(lái)自燃油汽車(chē)尾氣，從大氣環(huán)保出發(fā)，自20世紀(jì)60年代開(kāi)始，以電力電子為基礎(chǔ)的電氣傳動(dòng)技術(shù)的進(jìn)步，為混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的開(kāi)展提供了先進(jìn)的物質(zhì)基礎(chǔ)；機(jī)電一體化技術(shù)的興起與發(fā)展，為燃油汽車(chē)這一典型的機(jī)械產(chǎn)品向機(jī)電一體化方向演變提供了十分豐富的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的機(jī)電一體化配置模式，控制方法，還處在百花齊放的階段，既不成熟，也未定型為了保證混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)和諧有序發(fā)展，國(guó)家已創(chuàng)造了一個(gè)良好的政策環(huán)境、市場(chǎng)環(huán)境和消費(fèi)環(huán)境，因?yàn)榘l(fā)展混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)對(duì)節(jié)約能源、緩解環(huán)境污染具有重要意義，并且汽車(chē)工業(yè)是耗油大戶(hù)，目前我國(guó)汽車(chē)工業(yè)的耗油量占石油消耗的1/42004年，我國(guó)產(chǎn)油1.7億噸，進(jìn)口突破1億，石油消耗量占世界石油消耗量近20%，但GDP只占世界GDP的4%，在這種情況下，發(fā)展取代燃油型交通工具的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要另外，汽車(chē)業(yè)的發(fā)展給環(huán)境保護(hù)帶來(lái)比較大的壓力，混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)廢氣排量少之又少，噪音污染很小，發(fā)展混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)可大大減輕環(huán)境污染方面的壓力普傳PI7000矢量控制變頻器已成功應(yīng)用到混合動(dòng)力環(huán)保、節(jié)能型電動(dòng)汽車(chē)系統(tǒng)中，已通過(guò)長(zhǎng)期的各種試驗(yàn)與檢驗(yàn)，現(xiàn)已在澳門(mén)的公路上穩(wěn)定行駛，達(dá)到了環(huán)保、節(jié)能的效果。

2、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的傳動(dòng)系統(tǒng)汽車(chē)是一種在陸地露天運(yùn)行、結(jié)構(gòu)緊湊、具有車(chē)載能源的走行機(jī)械，工礦復(fù)雜既要能適應(yīng)高速飛弛、又要能頻繁起制動(dòng)、上下坡快速超車(chē)緊急剎車(chē)；既要能適應(yīng)雪天、雨天、盛夏嚴(yán)冬、雪后灑鹽等惡劣天氣條件，又要能承受道路的顛簸振動(dòng)，還要保證司乘人員的舒適與安全混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的核心，是要用變頻器控制電動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)取代其機(jī)械據(jù)推進(jìn)系統(tǒng)，用電池代替汽油作為車(chē)載能源，在實(shí)現(xiàn)零排放或少排放的前提下，滿(mǎn)足燃油汽車(chē)各項(xiàng)性能、價(jià)格指標(biāo)的要求據(jù)此可將混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)歸納為以下幾點(diǎn)：

（1）基速以下大轉(zhuǎn)矩以適應(yīng)快速起動(dòng)、加速、負(fù)荷爬坡、頻繁起停等要求，基速以上小轉(zhuǎn)矩、恒功率、調(diào)速范圍寬以適應(yīng)最高車(chē)速和公路飛弛超車(chē)等要求，上述要求可通過(guò)PI7000矢量變頻器功能參數(shù)的簡(jiǎn)單設(shè)置即可實(shí)現(xiàn)。

（2）整個(gè)轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)速運(yùn)行范圍內(nèi)的效率最優(yōu)化、以謀求電池一次充電后的續(xù)弛距離盡可能長(zhǎng)一輛燃油汽車(chē)帶50kg汽油約可行駛700km，如改裝為帶400kg鉛酸電池的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)，則只能行駛100km最近報(bào)導(dǎo)，采用最新研制的燃料電池可達(dá)到450km開(kāi)發(fā)比能量更高的新型電池是最根本的解決辦法，但降低電氣傳動(dòng)系統(tǒng)的損耗也是重要的一環(huán)，使用PI7000矢量變頻器控制電動(dòng)機(jī)，可達(dá)到高效節(jié)油、節(jié)能。

（3）電動(dòng)機(jī)及電控裝置結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、體積小、重量輕、免維修或少維修、抗顛簸振動(dòng)PI7000矢量變頻器將PLC及信號(hào)裝置等集成到一體。

（4）操縱性能符合司機(jī)駕駛習(xí)慣，運(yùn)行平穩(wěn)、乘坐舒適，電氣系統(tǒng)換效保障措施完善例如，當(dāng)電壓命令信號(hào)線、電流反饋或速度傳感器線斷或短路時(shí)，可能引起振幅達(dá)正負(fù)最大輸出轉(zhuǎn)矩的振蕩必須具備能及時(shí)發(fā)現(xiàn)此類(lèi)事故的措施，并在一旦發(fā)現(xiàn)事故時(shí)，立刻切斷電動(dòng)機(jī)的電源PI7000矢量變頻器和PLC配合使用，具有快速的過(guò)流、過(guò)載、過(guò)壓、PG線斷等多種保護(hù)功能，一旦保護(hù)立即停止輸出電壓，司機(jī)按復(fù)位按鈕即可復(fù)位恢復(fù)正常工作狀態(tài)，司機(jī)可通過(guò)觸摸屏非常直觀地監(jiān)視電池電量、運(yùn)行轉(zhuǎn)速、工作電流等，司機(jī)也可通過(guò)觸摸屏查詢(xún)故障時(shí)的電流、頻率、電壓及故障時(shí)的狀態(tài)等，操作及排除故障方便快捷。

3、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖及其工作原理工作原理：混合動(dòng)力系統(tǒng)主要有能源供給系統(tǒng)、電氣驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)三大部分組成。（1）能源供給系統(tǒng)：由動(dòng)力電池組、發(fā)動(dòng)機(jī)一直流發(fā)電機(jī)組組成。（2）電氣驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)：由變頻器和電動(dòng)機(jī)組成。（3）機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)：將內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)的機(jī)械輸出通過(guò)離合器和減速器送給輪軸。

如果電池組電量不足，則啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)直流發(fā)電機(jī)給蓄電池組充電，以保證有足夠的能源供給變頻器控制電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速器及差動(dòng)齒輪驅(qū)動(dòng)前（或后）輪軸，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)自動(dòng)離合器與電動(dòng)機(jī)同軸安裝（如圖1所示）在車(chē)輛起動(dòng)時(shí)或在市區(qū)內(nèi)行駛時(shí)，只由蓄電池組通過(guò)變頻器向電動(dòng)機(jī)供電，即純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)；在公路上行駛時(shí)，離合器接通，由內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)輪軸，此時(shí)電動(dòng)機(jī)作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行，通過(guò)變頻器給電池補(bǔ)充充電；高速重負(fù)載行駛時(shí)，電動(dòng)機(jī)與內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)驅(qū)動(dòng)輪軸，即混合驅(qū)動(dòng)，以提高驅(qū)動(dòng)功率，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保。

4、電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)

4.1電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的組成圖2示出系統(tǒng)示意圖

（1）蓄電池：給變頻器提供DC336V直流電。