新能源汽车电力电子技术+2

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内容简介

年来，新能源汽车得到了不断的推广和应用，电力电子技术的应用为新能源汽车的发展提供了广阔的发展空间。的电力电子器件应用和控制技术的不断完善，有利于提高新能源汽车的科技含量，是未来新能源汽车发展的主要方向。本书内容涵盖了电力电子技术的发展过程、电力电子器件的结构、工作原理、特点，详细讲述了IGBT在新能源汽车上的作用及重要；以电力变换的四种方式为核心，具体介绍各种电力变换的工作原理、变换电路、及特点；以电力电子技术在新能源汽车中的应用为切入点，在新能源汽车的四大电机驱动系统、车载充电机系统、充电接口系统等三个方面介绍具体应用。内容深入浅出，通俗易懂，使读者在轻松愉悦的环境下迅速地掌握电力电子技术在新能源汽车中的应用。本书可作为高等院校新能源汽车技术专业、新能源汽车运用与维修专业的教学用书，也可以作为从事新能源汽车制造与维修技术人员的培训教材，以及新能源汽车专业师资培新教材。

章绪论一、电力电子技术概述二、电力电子技术的发展史三、电力电子技术的主要内容四、电力电子器件的系统组成五、电力电子技术的特点六、电力电子技术在新能源汽车上的应用章电力电子器件节电力二极管一、电力二极管的工作原理和特二、电力二极管的主要类型节晶闸管一、晶闸管的外形二、晶闸管的符号三、晶闸管的结构、原理及参数第三节电力晶体管第四节门极可关断晶闸管一、间接驱动二、直接驱动第五节率场效应晶体管第六节绝缘栅双极型晶体管一、IGBT的特征二、IGBT的工作原理三、IGBT在新能源汽车上的作用及重要四、汽车级率IGBT的发展趋势第三章 AC-DC变换电路节 AC-DC变换电路简介节单相可控整流电路一、单相半波可控整流电路二、单相桥式全控整流电路三、单相桥式半控整流电路第三节三相可控整流电路一、三相半波可控整流电路二、三相桥式全控整流电路第四节电动汽车充电桩一、充电桩的分类及区别二、直流充电桩的工作原理三、交流充电桩的工作原理第四章 DC-AC变换电路节 DC-AC变换电路概述节逆变电路基础一、逆变电路的基本工作原理二、逆变电路的换流方式三、电压型逆变与电流型逆变第三节方波逆变电路一、单相半桥方波逆变电路二、单相全桥方波逆变电路三、三相全桥方波逆变电路第四节 PWM逆变电路一、PWM控制的基本原理二、PWM逆变电路及控制方法三、PWM跟踪控制技术第五节多逆变电路第六节软开关技术一、软开关的原理二、软开关的分类第五章 DC-DC变换电路节 DC-DC变换电路概述节基本斩波电路一、降压斩波电路二、升压斩波电路三、其他几种斩波电路第三节复合斩波电路和多重斩波电路可逆斩波电路二、桥式可逆斩波电路三、多重斩波电路第四节间接DC-DC变换电路一、单端电路二、双端电路第五节 DC-DC变换器在新能源汽车上的应用一、双向DC-DC变换器二、双向DC-DC变换器的拓扑结构三、双向DC-DC变换器的工作原理第六章 AC-AC变换电路节 AC-AC变换电路概述节相控交流调压电路一、单相交流调压电路二、三相交流调压电路第三节斩控式交流调压电路一、斩控式交流调压的基本原理二、交流开关的结构形式三、交流斩波调压的控制第四节变频电路一、间接变频电路二、直接变频电路第七章变流器与电机驱动系统节新能源汽车电机驱动系统概述一、新能源汽车电机驱动系统的种类及特点二、新能源汽车对驱动电机的能要求三、新能源汽车驱动电机的分类节直流电机驱动系统电机驱动系统结构二、直流电机的结构第三节 DC-DC变换器在直流电机驱动系统中的应用第四节交流电机驱动系统一、感应电机驱动系统的结构二、感应电机用逆变器三、软开关逆变器第五节永磁同步电机驱动系统一、永磁同步电机驱动系统的结构一、永磁同步电机用逆变器第六节开关磁阻电机驱动系统一、开关磁阻电机驱动系统的结构二、开关磁率变换器拓扑三、软开关磁率变换器拓扑第八章变流器与车载充电机节电动汽车充放电技术介绍节车载充电体结构第三节车载充电机的能特征一、电动汽车的充电级别二、充电机的充电形式三、电动汽车的充电特征第四节车载充电机电路一率因数校正技术PFC 二、PFC技术的发展方向第五节 PFC拓扑与电路工作模式一、Boost PFC电路二、交错并联型PFC 三、PFC电路的工作模式四、PFC电路的控制方法第六节后级DC-DC结构一、基于移相全桥DC-DC变换器的车载充电拓扑二、基于谐振DC-DC变换器的车载充电拓扑三、其他DC-DC电路参考文献

摘要与插图

一、电力电子技术概述美国电气工程师协会[American Institute of Electical Engineers，AIEE，1884年成立的电力电子学会(Power Electronics Society，PELS)]对电力电子技术的描述为：电力电子技术是有效地使用电力半导体器件、应用电路和设计理论及分析开发工具、实现对电能的有效变换和控制的技术。括电压、电流、频率和波形等方面的变换。我国目前通用的电力电子技术定义为：电力电子技术是应用于电力领域的电子技术，是使用电力电子器件对电行变换和控制的技术。通常，电力电子技术分为电力电子器件制造技术和变流技术两个分支。其中，变流技术也称为电力电子器件的应用技术括用电力电子器件构成各种电力变换电路和对这些电行控制的技术，以及由这些电路构成电力电子装置和电力电子系统的技术二、电力电子技术的发展史电力电子器件的发展对电力电子技术的发展起着决定作用。20世纪50年代开始，在应用需求的推动下，电力电子技术沿着“整流器→逆变器→变频器”的轨迹地发展起来。（器时代1904年出现了电子管(Vacuum Tube)，其能在真空中对电子行控制，并应用于通信和无线电中，从而了电子技术的先河。20世纪20年代末出现了汞整流器(MercuryRectifire)，其能与后来的晶闸管很相似。20世纪30年代到50年代是汞整流器发展迅速并大量应用的时期。汞整流器广泛应用于电解(铜、铝、镍等有色金属和氯碱等化工原料都离不开率直流电解）、牵引（电力机车、电传动的内燃机车、城市无轨电车等）和直流传动(轧钢、造纸、铝材轧制等）三大领域，甚应用于直流输电。但是，汞整流器所用的汞对人体有害，另外，汞整流器的电压降落很高。1947年美国贝尔实验室发明了晶体管，引发了电子技术的一场。1957年美国通用电气公司研制出个晶体管，标志着电力电子技术的诞生。当时，其能够率地将工频交流电转换为直流电，由于其的电气能和控制能，很快将汞整流器和庞大的电动机——直流发电机组，即旋转变流机组逐出了历史舞台。20世纪60年代70年代，应用率硅整流管和晶闸管的整流装置得到了广泛应用。1960年我国研究硅整流管(Silicon Rectifying Tube/Recifer Diode)，1962年我国研究晶闸管。（二）逆变器时代由于晶闸管只能控制导通，不能控制关断，其应用受到限制。20世纪70年代后期出现了集成度高、工作频率高能强的全控型电力电子器件，如率晶体管（GTR)、门按可关断晶闸管（GTO）率场效应晶体管率MOSFET）及静电感应晶体管（STH)等，俗称代电力电子器件。当时正处于世界范围内的“能源危机”，由于交流电动机变频调速具有显著节能效果，使能胜任这种情况的率逆变电源的全率器件得到了大力发展和应用。其中，关键技术在于“交一直一交”变换中的“直一交”变换，即将直流电逆变为0~100Hz的交流电。类似的应用还有高压直流输电（HVDC）和静止式率动态补偿等。这时的电力电子技术，已经既可完成整流，又可实现逆变。但是，其工作领域还是局限于较低的频率。（三）变频器时代20世纪80年代，大规模、超大规模集成电路（VLSI）得到突飞的发展，这率半导体器件提供了很好的借鉴，即将其成熟的微细加工技术和高电压大电流设计制造方法有机地结合起来，促使20世纪80年代后期90年代初期生产出以绝缘栅双极型晶体管（IG-BT)率场效应晶体管为代表率场效应晶体管家族器件。这一代器件的发展不仅为交流电机调速提供了广泛的应用，还使其能更加完善可靠，开辟了电子技术向高频军的道路。用电设备的高频化和高频设备的固态化，带来了、节能、节材，并为实现小型轻量化、机电一体化和智能化提供了重要的技术基础。随着全控型器件工作频率的提高和应用的拓展，人们针对不同电力电子装置应用开发了各种二极管：在高频应用中的肖特基二极管和场效应二极管(按同步整流方式工作）加入了续流二极管行列，专门用于钳位的二极管(超快恢复）和用于高频隔离的BOOST二极管等，均入市场。当前，作为节能、自动化、智能化、机电一体化的基础，电力电子技术正在实现硬件结构的模块化、控制系统的数字化和产品能的绿色化，使新一代的电力电子技术产品更加可靠、经济、实用，提高。……