曼格電氣新能源汽修2021-10-2517:32註意電控系統,比如單純指電機控制器,其主要作用是控制電機的輸出扭矩,使車輛行駛。整個電控系統相當於燃油車的發動機和發動機控制器。
控制器的能量來自高壓電池組(高壓DC,壹般300-400v)。電機控制器通過控制芯片、驅動電路、IGBT對不同的電機采用不同的控制算法,將DC轉換成交流電後輸出給電機,再使電機產生扭矩。
系統框圖如下:IGBT的作用是什麽?
IGBT主要用於能量轉換和傳輸,廣泛應用於新能源汽車、智能電網、航空航天和通信等領域。
IGBT的全稱是絕緣柵雙極晶體管,是壹種廣泛應用於新能源汽車的半導體。什麽是半導體?金屬導電性好的稱為導體,塑料、陶瓷、木材導電性差的稱為絕緣體。在導體和絕緣體之間,半導體是導電的。
IGBT是壹種由控制電路控制的半導體,不管它是否導電。例如,如果控制電路指示ON,則IGBT是導體,電流流動。如果控制電路指示斷開,則IGBT是絕緣體,電流斷開。IGBT可以很容易地將輸入的DC電流轉換成交流電流,交流電流可以通過脈寬調制轉換成頻率。充電樁從電網接收的電流是標準的220V交流電,而特斯拉電動車的電池充電需要直流電充電,需要IGBT將交流電變成直流電,並將電壓提升到電動車所需的400V,以18650給7000個電池充電。IGBT的性能直接決定了電動汽車的充電效率和充電速度。
IGBT開啟時能承受幾十到幾百安培的電流,關閉時能承受幾百到幾千伏的電壓。在高電流和高電壓下,IGBT還可以具有極高的開關速度,高達每秒10,000次。所以IGBT好壞直接決定了加速速度,最高速度,動力消耗,能否秒啟動,能否平穩變速,能否平穩停車,性能完全取決於IGBT。
IGBT是能量轉換和傳輸的核心裝置。高鐵等其他電動車也大量使用IGBT。壹條高速鐵路使用近200個IGBT芯片,非常昂貴。三菱進口的壹款IGBT芯片很貴,IGBT控制芯片大概值1.5萬。在約150 IGBT芯片的Tesla Model3上,除了電池,也是最貴的部件,占總成本的20%以上。
IGBT市場基本上被英飛淩、三菱等外國公司壟斷。中國有自主知識產權,比亞迪做的更好。
(圖/文/圖:太平洋汽車網問答叫獸)