（文章來源：智能汽車網(wǎng)）

1989 Isao 提出了將電機(jī)定子繞組打開，將兩個(gè)將兩個(gè)逆變器從繞組兩端分別供電的結(jié)構(gòu)如圖1所示

考慮自媒體讀者電力電子知識(shí)水平參差不齊，本文會(huì)以較通俗的方式介紹電動(dòng)車雙電壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理。讓即便只有初中物理知識(shí)水平的人也能看懂。

圖1中 Ud是一個(gè)儲(chǔ)能部件電池，如池塘里能游動(dòng)的魚，電池里電能是魚。逆變器是一個(gè)魚塘進(jìn)出門網(wǎng)。電動(dòng)機(jī)是消耗電能的，就好比煮魚的廚房。如果要做出一頓大餐讓吃貨滿意。那么就需要根據(jù)吃貨（電動(dòng)機(jī)的需求去煮魚）。電動(dòng)機(jī)需要根據(jù)車輛的運(yùn)動(dòng)特性來需求調(diào)配電力。所以呢，什么樣的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)才是最佳的電控系統(tǒng)呢？

調(diào)配電力能力跟車輛需求特性匹配的電控系統(tǒng)。異步（同步）電動(dòng)機(jī)定子需求的是正弦波。而電池供給的直流小幅波動(dòng)電壓（電池電量不同會(huì)有偏移）。這就要求逆變器使用高速開關(guān)器件（IGBT，GTO，MEOST）將電池電能調(diào)配成正弦波。這正弦波是不同電壓，不同頻率的。

根據(jù)＂solar to service＂（太陽能到服務(wù)人們生產(chǎn)生活的效率）的三個(gè)效率，及電動(dòng)車電能使用調(diào)配補(bǔ)能方式的分析中，我們知道，60V以內(nèi)的安全電壓適用于補(bǔ)能方式補(bǔ)充。所以有了一個(gè)雙電壓的方案。按這個(gè)方向去優(yōu)化純電動(dòng)汽車的電驅(qū)系統(tǒng)，并給出一個(gè)可行的控制方案。這是本文的內(nèi)容。

圖1的雙逆變器異步（同步）電動(dòng)機(jī)控制原理是一種推拉式供電方式，有利于提高電機(jī)供電電壓。此外還有人提出過雙定子繞組，雙轉(zhuǎn)子電機(jī)等等。這些都是可以用來作為雙電壓系統(tǒng)的方式。但這些方式中，有且只有一種在一定工況下是最優(yōu)的。

因電能的使用方式千變?nèi)f化，條條道路通北京，目前作者也無法判斷哪一種電池＋逆變器＋電機(jī)是新能源汽車電控的最佳控制方式，只是利用所有時(shí)間去深入淺出學(xué)習(xí)這方面的知識(shí)。我們?cè)O(shè)定一種工況，這種工況是以取代摩托車、電單車為目標(biāo)的小型2座、4座電動(dòng)車。以純電續(xù)航160公里電池（12～30度），最高車速60～120km車長(zhǎng)2600～4000mm（寶駿e100，比亞迪e1、元，本田飛度等等，電機(jī)功率在30～70KW之間）。

我們?cè)谶@里的工況下設(shè)計(jì)一種低成本的新能源車輛控制方案。稱為工況1電控方案。電控方案中，160公里電池組可以自由方便地?cái)U(kuò)展，有車載充電器停車即充。車主可以很方便地補(bǔ)能故不存在里程焦慮問題?，F(xiàn)在問題是如何將電機(jī)＋電控＋電池的工況1電控方案做到最佳！

我們?cè)O(shè)定Ud／2為48V～60V。暫定額定值為50V

根據(jù) 劉鳳君 著作《多電平逆變技術(shù)及其應(yīng)用》課本。異步電機(jī)兩端的逆變器可以是三相兩電平SPWM逆變器，也可以是三相三電平或多電平逆變器。交流電機(jī)兩端的逆變器橋臂是可以對(duì)稱，也可以是非對(duì)稱的，每一相繞組逆變器兩端直流電壓可以是相等，也可以不相等。

這樣的技術(shù)原理給電動(dòng)車電控設(shè)計(jì)帶來了極大的方便。為了最簡(jiǎn)單易于理解，我們?cè)O(shè)定4個(gè)電池組供電都是額定電壓50V直流。逆變器是三電平三相逆變器。在這樣的設(shè)計(jì)下主回路如下圖

在圖4中50V額定電池電壓，加在電機(jī)的線電壓峰谷差是200V，故電機(jī)線電壓有效值約為141V。在工況1電控方案中。70KW最高電機(jī)線電流在300A以內(nèi)。這是較經(jīng)濟(jì)的電機(jī)電流。也就是說，工況1電控方案中是單軸驅(qū)動(dòng)的70KW峰值功率的最佳方案。如果使用兩軸四驅(qū)可以滿足絕大多數(shù)乘用車的工況動(dòng)力需求。
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