本文介紹了如何使用普傳PI7000矢量控制變頻器的主板端子功能、保護(hù)功能等實現(xiàn)混合動力電動汽車的低頻大轉(zhuǎn)矩及通過汽車油門信號的大小進(jìn)行調(diào)速的工藝要求。

同時實現(xiàn)了節(jié)能與環(huán)保；著重介紹了變頻器在混合動力電動汽車系統(tǒng)中的工作原理，變頻器矢量控制的功能參數(shù)設(shè)置及調(diào)試方法，變頻器常見故障及排除措施。

1、引言混合動力電動汽車是指以蓄電池組作為動力源，用電動機(jī)和發(fā)動機(jī)驅(qū)動車輪行駛電動機(jī)不排放有害氣體并且和發(fā)動機(jī)混合驅(qū)動可以大大減少有害氣體的排放量。

目前城市大氣污染總量的半數(shù)以上來自燃油汽車尾氣，從大氣環(huán)保出發(fā)，自20世紀(jì)60年代開始，以電力電子為基礎(chǔ)的電氣傳動技術(shù)的進(jìn)步，為混合動力電動汽車的開展提供了先進(jìn)的物質(zhì)基礎(chǔ)；機(jī)電一體化技術(shù)的興起與發(fā)展，為燃油汽車這一典型的機(jī)械產(chǎn)品向機(jī)電一體化方向演變提供了十分豐富的技術(shù)經(jīng)驗混合動力電動汽車的機(jī)電一體化配置模式，控制方法，還處在百花齊放的階段，既不成熟，也未定型為了保證混合動力電動汽車和諧有序發(fā)展，國家已創(chuàng)造了一個良好的政策環(huán)境、市場環(huán)境和消費環(huán)境，因為發(fā)展混合動力電動汽車對節(jié)約能源、緩解環(huán)境污染具有重要意義，并且汽車工業(yè)是耗油大戶，目前我國汽車工業(yè)的耗油量占石油消耗的1/42004年，我國產(chǎn)油1.7億噸，進(jìn)口突破1億，石油消耗量占世界石油消耗量近20%，但GDP只占世界GDP的4%，在這種情況下，發(fā)展取代燃油型交通工具的混合動力電動汽車對我國經(jīng)濟(jì)和社會的可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要另外，汽車業(yè)的發(fā)展給環(huán)境保護(hù)帶來比較大的壓力，混合動力電動汽車廢氣排量少之又少，噪音污染很小，發(fā)展混合動力電動汽車可大大減輕環(huán)境污染方面的壓力普傳PI7000矢量控制變頻器已成功應(yīng)用到混合動力環(huán)保、節(jié)能型電動汽車系統(tǒng)中，已通過長期的各種試驗與檢驗，現(xiàn)已在澳門的公路上穩(wěn)定行駛，達(dá)到了環(huán)保、節(jié)能的效果。

2、混合動力電動汽車的傳動系統(tǒng)汽車是一種在陸地露天運行、結(jié)構(gòu)緊湊、具有車載能源的走行機(jī)械，工礦復(fù)雜既要能適應(yīng)高速飛弛、又要能頻繁起制動、上下坡快速超車緊急剎車；既要能適應(yīng)雪天、雨天、盛夏嚴(yán)冬、雪后灑鹽等惡劣天氣條件，又要能承受道路的顛簸振動，還要保證司乘人員的舒適與安全混合動力電動汽車的核心，是要用變頻器控制電動機(jī)的系統(tǒng)取代其機(jī)械據(jù)推進(jìn)系統(tǒng)，用電池代替汽油作為車載能源，在實現(xiàn)零排放或少排放的前提下，滿足燃油汽車各項性能、價格指標(biāo)的要求據(jù)此可將混合動力電動汽車傳動系統(tǒng)歸納為以下幾點：

（1）基速以下大轉(zhuǎn)矩以適應(yīng)快速起動、加速、負(fù)荷爬坡、頻繁起停等要求，基速以上小轉(zhuǎn)矩、恒功率、調(diào)速范圍寬以適應(yīng)最高車速和公路飛弛超車等要求，上述要求可通過PI7000矢量變頻器功能參數(shù)的簡單設(shè)置即可實現(xiàn)。

（2）整個轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)速運行范圍內(nèi)的效率最優(yōu)化、以謀求電池一次充電后的續(xù)弛距離盡可能長一輛燃油汽車帶50kg汽油約可行駛700km，如改裝為帶400kg鉛酸電池的混合動力電動汽車，則只能行駛100km最近報導(dǎo)，采用最新研制的燃料電池可達(dá)到450km開發(fā)比能量更高的新型電池是最根本的解決辦法，但降低電氣傳動系統(tǒng)的損耗也是重要的一環(huán)，使用PI7000矢量變頻器控制電動機(jī)，可達(dá)到高效節(jié)油、節(jié)能。

（3）電動機(jī)及電控裝置結(jié)構(gòu)堅固、體積小、重量輕、免維修或少維修、抗顛簸振動PI7000矢量變頻器將PLC及信號裝置等集成到一體。

（4）操縱性能符合司機(jī)駕駛習(xí)慣，運行平穩(wěn)、乘坐舒適，電氣系統(tǒng)換效保障措施完善例如，當(dāng)電壓命令信號線、電流反饋或速度傳感器線斷或短路時，可能引起振幅達(dá)正負(fù)最大輸出轉(zhuǎn)矩的振蕩必須具備能及時發(fā)現(xiàn)此類事故的措施，并在一旦發(fā)現(xiàn)事故時，立刻切斷電動機(jī)的電源PI7000矢量變頻器和PLC配合使用，具有快速的過流、過載、過壓、PG線斷等多種保護(hù)功能，一旦保護(hù)立即停止輸出電壓，司機(jī)按復(fù)位按鈕即可復(fù)位恢復(fù)正常工作狀態(tài)，司機(jī)可通過觸摸屏非常直觀地監(jiān)視電池電量、運行轉(zhuǎn)速、工作電流等，司機(jī)也可通過觸摸屏查詢故障時的電流、頻率、電壓及故障時的狀態(tài)等，操作及排除故障方便快捷。

3、混合動力電動汽車的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖及其工作原理工作原理：混合動力系統(tǒng)主要有能源供給系統(tǒng)、電氣驅(qū)動系統(tǒng)和機(jī)械傳動系統(tǒng)三大部分組成。（1）能源供給系統(tǒng)：由動力電池組、發(fā)動機(jī)一直流發(fā)電機(jī)組組成。（2）電氣驅(qū)動系統(tǒng)：由變頻器和電動機(jī)組成。（3）機(jī)械傳動系統(tǒng)：將內(nèi)燃機(jī)和電動機(jī)的機(jī)械輸出通過離合器和減速器送給輪軸。

如果電池組電量不足，則啟動發(fā)動機(jī)通過直流發(fā)電機(jī)給蓄電池組充電，以保證有足夠的能源供給變頻器控制電動機(jī)通過減速器及差動齒輪驅(qū)動前（或后）輪軸，內(nèi)燃發(fā)動機(jī)通過自動離合器與電動機(jī)同軸安裝（如圖1所示）在車輛起動時或在市區(qū)內(nèi)行駛時，只由蓄電池組通過變頻器向電動機(jī)供電，即純電動驅(qū)動；在公路上行駛時，離合器接通，由內(nèi)燃發(fā)動機(jī)負(fù)現(xiàn)驅(qū)動輪軸，此時電動機(jī)作為發(fā)電機(jī)運行，通過變頻器給電池補(bǔ)充充電；高速重負(fù)載行駛時，電動機(jī)與內(nèi)燃發(fā)動機(jī)同時驅(qū)動輪軸，即混合驅(qū)動，以提高驅(qū)動功率，實現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保。

4、電動機(jī)控制系統(tǒng)

4.1電動機(jī)控制系統(tǒng)的組成圖2示出系統(tǒng)示意圖

（1）蓄電池：給變頻器提供DC336V直流電。