1 簡(jiǎn)介

牽引逆變器是電動(dòng)汽車 (EV) 傳動(dòng)系統(tǒng)的核心。因此，逆變器在提高全球電動(dòng)汽車的采用率方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。牽引逆變器通過(guò)將電池或發(fā)電機(jī)（如為混合動(dòng)力汽車）的直流電源轉(zhuǎn)換為交流電源來(lái)提供扭矩和加速度，從而為永磁電機(jī) (PMSM)、感應(yīng)電機(jī) (IM)、外部勵(lì)磁同步電機(jī) (EESM) 和開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī) (SRM) 等牽引驅(qū)動(dòng)電機(jī)供電。牽引逆變器還轉(zhuǎn)換電機(jī)的回收能量，并在車輛滑行或制動(dòng)時(shí)對(duì)電池充電。

在測(cè)量牽引逆變器的性能時(shí)，需要考慮幾個(gè)關(guān)鍵的設(shè)計(jì)優(yōu)先事項(xiàng)和權(quán)衡：

• 功能安全和信息安全 – 功能安全設(shè)計(jì)通常遵循 ISO 26262 或電子安全車輛入侵保護(hù)應(yīng)用流程，其中包括安全診斷、系統(tǒng)級(jí)失效模式和影響分析，以及硬件安全模塊 (HSM)。
• 重量和功率密度 – 實(shí)現(xiàn)高功率密度逆變器設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)是寬帶隙開(kāi)關(guān)和動(dòng)力總成集成。根據(jù)美國(guó)能源部 (DOE) 和美國(guó)橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的數(shù)據(jù)，到 2025 年，美國(guó)市場(chǎng)上的原始設(shè)備制造商已達(dá)到 100kW/L 的逆變器功率密度目標(biāo)。使用 SiC 可實(shí)現(xiàn) 800+V 直流母線電壓、降低額定電流并簡(jiǎn)化線束。
• 效率 – 系統(tǒng)效率包括牽引逆變器效率、電機(jī)效率和再生制動(dòng)模式下的逆變器效率。
• 性能和可靠性 – 通過(guò)電機(jī)扭矩控制來(lái)測(cè)量逆變器系統(tǒng)的性能，包括電流檢測(cè)環(huán)路和電機(jī)扭矩瞬態(tài)響應(yīng)?？煽啃园娫茨K可靠性、電機(jī)可靠性和隔離等。
• 系統(tǒng)成本 – 除了電機(jī)和線束之外，主要元件包括：
  • 機(jī)械結(jié)構(gòu)：逆變器殼體和冷卻、母線排
  • 電源模塊
  • EMI 濾波器
  • 直流鏈路電容器
  • MCU 和控制電子產(chǎn)品
  • 柵極驅(qū)動(dòng)器
  • 電源轉(zhuǎn)換
  • 有源放電電路
  • 電機(jī)位置傳感器
  • 電流和電壓傳感器
  • 通信接口