時(shí)間:2021-10-26 16:56:13來源:維科網(wǎng)
控制器的能量來源于高壓電池組(高壓直流,一般300-400 v),電機(jī)控制器內(nèi)部通過控制芯片、驅(qū)動(dòng)電路和 IGBT等,對不同電機(jī)采用不同的控制算法,將直流電轉(zhuǎn)換成交流電,然后輸出給電機(jī),再使電機(jī)產(chǎn)生扭矩。
系統(tǒng)框圖如下:
IGBT的作用是什么?
IGBT主要用于能量轉(zhuǎn)換和傳輸,廣泛應(yīng)用于新能源汽車、智能電網(wǎng)、航空航天和通訊等領(lǐng)域。
IGBT的全名為:絕緣柵雙極晶體管,是一種在新能源汽車上應(yīng)用極為廣泛的半導(dǎo)體。半導(dǎo)體是什么?良好的金屬的導(dǎo)電性叫做導(dǎo)體、塑料、陶瓷、木材的導(dǎo)電性差,稱為絕緣體。在導(dǎo)體和絕緣體之間,半導(dǎo)體是導(dǎo)電性能。
IGBT是一種由控制電路控制、是否導(dǎo)電的半導(dǎo)體。例如控制電路指示為通,那么 IGBT就是導(dǎo)體,電流通過,如果控制電路指示為斷,則IGBT就是絕緣體,電流斷開。IGBT可以很容易地將輸入的直流電流轉(zhuǎn)換為交流電,只需通過脈寬調(diào)制即可轉(zhuǎn)換為頻率。充電樁從電網(wǎng)中接出的電流是標(biāo)準(zhǔn)的220伏交流電,而特斯拉電動(dòng)汽車的電池充電則要求用直流電充電,這就要求 IGBT將交流電變成直流電,并把電壓提高到電動(dòng)車需要的400伏的電壓上,才能給7000節(jié)18650電池充電。IGBT的性能直接決定了電動(dòng)車的充電效率和充電速度。
IGBT導(dǎo)通時(shí),可承受數(shù)十至數(shù)百安培的電流,而斷開時(shí),可承受數(shù)百至數(shù)千伏的電壓,而 IGBT在大電流電壓下,也可有極高的開關(guān)速度,每秒可達(dá)一萬次。所以 IGBT的好與壞,就直接決定了電動(dòng)車的加速速度,最高速度是多少,電耗高低,能不能秒級起跑,能不能平滑變速,能不能穩(wěn)定地停車,性能全靠IGBT。
IGBT是能量轉(zhuǎn)換和傳輸?shù)暮诵钠骷渌妱?dòng)汽車如高鐵也大量使用 IGBT,一輛高速鐵路上要用近200個(gè) IGBT芯片, IGBT很貴,一塊進(jìn)口三菱的 IGBT芯片 IGBT很貴, IGBT控制芯片價(jià)值15萬左右。用大約150塊 IGBT芯片的特斯拉 Model 3上,除了電池之外,這也是最昂貴的部件,占總成本的20%以上。
IGBT市場基本上被國外的英飛凌、三菱等公司壟斷,中國有自主知識產(chǎn)權(quán),做的比較好的是比亞迪。
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