新能源汽车功率电子基础VEH03245-6课件.ppt

1、程夕明程夕明北京理工大学机械与车辆学院北京理工大学机械与车辆学院电动车辆国家工程实验室电动车辆国家工程实验室（1）将交流电直接变换为直流电；（2）直流电的电压幅值可调；（3）交流电的输入功率因数可调。（1）器件类型：不控型、半控型和全控型；（2）控制原理：相控、PWM；（3）相数波形：单相、三相、半波、全波。（1）直流电源：直流电动机、蓄电池充电等提供直流电源；（2）PWM整流：功率因数校正、有源逆变、无功控制等。（1）电源电压正半周：VD1、VD4导通，is正向；（2）电源电压负半周：VD2、VD3导通，is负向；（3）负载电压：整流的电压系数0.9，频率增倍， iR不变向。图6.1 VUd

2、ttuTUTRAVER1989 . 0110, VUdttuTUTRRMSR2201102,%2 .4812,AVERRMSRUU图6.2图6.3（1）每相相电压的极大值和极小值的区间都各占120；（2）当某相相电压处于极大值区间时，该相电压联接桥臂的共阴极二极管导通；（3）当某相相电压处于极小值区间时，该相电压联接桥臂的共阳极二极管导通。（1）每个功率二极管的导通角为120，每个桥臂上下二极管的换相角为60；（2）功率二极管的导通次序为56、61、12、23、34、45，自然换相角为60；（3）整流电压交流成分的脉动频率为输入电源频率的6倍，即300 Hz。图6.4VUULRMSR51538

3、0352. 1352. 11 ,VUULAVER51338035. 135. 11 ,%2 . 412,AVERRMSRUU图6.4图6.5图6.6平滑电压图6.7图6.8平滑电流利用半控开关器件SCR的开通可控特性（承受正向电压，且有触发脉冲）和单向导电性。控制 SCR触发相位角（脉冲施加时刻），能够控制负载电源传送至负载的起始时刻，实现了整流电压的控制。从SCR承受正向电压时刻起到触发脉冲前沿时刻间的时间所对应的电角度。元件在一个周期内导通的时间所对应的电角度，与控制角互补。 改变SCR控制角的大小（移相） ，能够控制输出电压的大小，实现相控。控制角能够变化的范围，例如0180。控制角扩大

4、或触发脉冲丢失导致相控整流电压的平均值不变的现象。（1）电感电流断流模式：阻性负载和感性负载（VD1/VD2换流）（2）电感电流续流模式：感性负载（VD1/VD2、 VT1/VT2换流）图6.9图6.10 阻性负载图6.11 感性负载-断流图6.12 感性负载-续流（1）电感电流断流模式：阻性负载和感性负载（2）电感电流续流模式：感性负载（VT1/VT2、 VT3/VT4换流）图6.13图6.14 感性负载-断流图6.15 感性负载-续流图6.16 容性负载图6.17其中，R和C模拟动力蓄电池组。表5.2 三相桥式晶闸管整流电路的触发脉冲对顺序及其可导通的晶闸管相位区间相位区间/6/2/25/

5、65/67/67/63/23/211/611/613/6最正相电压uaubuc最负相电压ub表6.1 三相电压相位区间的最正最负电压分布ubucua表6.1uabuacubcubaucaucb（1）上桥臂最正与下桥臂最负的SCR交替触发；（2）触发脉冲时序1234561，触发脉冲相位差60；（3）同一桥臂的两个晶闸管的触发脉冲相位差180；（4）上桥臂135和下桥臂246的触发脉冲相位差都是120；（5）每个晶闸管最大导电角120，触发脉冲宽度大于Ts/6。图6.18触发脉冲对顺序触发脉冲对顺序123456触发脉冲控制角的参考相位/6/25/67/63/211/6共阴极组导通的晶闸管VT1VT

6、3VT5共阳极组导通的晶闸管VT6VT2VT4VT6瞬时值最大的线电压uabuacubcubaucaucb表5.2 三相桥式晶闸管整流电路的触发脉冲对顺序及其可导通的晶闸管触发控制角0图6.19触发控制角30图6.20触发控制角90图6.21图6.22触发控制角30图6.23触发控制角60图6.24触发控制角90图6.25电压型、电流型、单相、三相。单位功率因数、微小电流谐波。整流、逆变、调功。图6.25ACsL.UUULsj L.UI图6.26aACsL.UUULsj L.UI图6.26bACsL.UUULsj L.UI图6.26cACsL.UUULsj L.UI图6.26dACsL.UUU

7、Lsj L.UI图6.26eACsL.UUULsj L.UI图6.26fACsL.UUULsj L.UI图6.26gACsL.UUULsj L.UI图6.26hACsL.UUULsj L.UI（1）接触式充电：交流充电桩、充电站、电池更换站。（2）无线充电：移动充电设施。（1）恒压充电（CV）；（2）恒流充电（CC）；（3）脉冲充电；（4）组合充电。图6.29图6.30（1）新能源汽车动力电池系统与电网可双向传输电能。 （2）削峰填谷，提高电网运行效率，降低电网系统投资。 （3）调节电网特性，改善电网性能。 （4）维护新能源汽车动力电池系统，标定参数。（1）基本类型：不可控、相控、PWM整流。（2）整流滤波电路：容性和感性直流链路。（3）相控整流：单相和三相原理、负载对电流连续的影响。（4）PWM整流：基本工作原理。（5）动力蓄电池充电：类型、功能框图。（1）6.1、6.2；（2）6.3、6.4；（3）6.7、6.8、6.9。欢迎同学们提问与讨论！欢迎同学们提问与讨论！