1電動汽車電力電子課件

主講人：董玉剛電動車輛國家工程實驗室電動汽車電力電子技術(shù)和電機(jī)驅(qū)動技術(shù)電動汽車電力電子技術(shù)和電機(jī)驅(qū)動技術(shù)電動汽車國外趨勢發(fā)展新能源汽車已經(jīng)成為全球共識，各國相繼發(fā)布實施了新的新能源汽車發(fā)展戰(zhàn)略，進(jìn)一步明確了產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向，明顯加大了研發(fā)投入與政策扶持力度，未來10年將迎來全球汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要戰(zhàn)略機(jī)遇期。美國奧巴馬：2015年100萬輛電動車上路2011研究生汽車技術(shù)教育計劃(GATE)助力電動車德國2011年“國家電動汽車計劃”50億歐元投資2020年目標(biāo)：1:45日本2010啟動“新一代汽車計劃”2030年實現(xiàn)電驅(qū)動“AllJapan”體制歐盟“歐洲統(tǒng)一交通區(qū)域路線圖”2050年實現(xiàn)汽車減排40%電動汽車國外趨勢發(fā)展新能源汽車已經(jīng)成為全球共識，各國相繼發(fā)布電動汽車國內(nèi)政策發(fā)展新能源汽車成為我國的國家戰(zhàn)略。2010年，我國將新能源汽車列入重點(diǎn)發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，2012年發(fā)布《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)規(guī)劃（2012-2020）》，明確了以純電驅(qū)動為汽車工業(yè)轉(zhuǎn)型的主要戰(zhàn)略取向。新能源汽車為實現(xiàn)我國汽車工業(yè)技術(shù)轉(zhuǎn)型升級和跨越發(fā)展提供了重大歷史機(jī)遇。政策《新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準(zhǔn)入管理規(guī)則》《關(guān)于開展節(jié)能與新能源汽車示范推廣試點(diǎn)工作的通知》《私人購買新能源汽車試點(diǎn)財政補(bǔ)助資金管理暫行辦法》規(guī)劃2015年實現(xiàn)純電驅(qū)動汽車保有輛達(dá)到50萬輛2020年達(dá)到200萬輛電動汽車國內(nèi)政策發(fā)展新能源汽車成為我國的國家戰(zhàn)略。2010地區(qū)發(fā)展新能源車輛成為北京汽車工業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略方向。北京是我國新能源汽車首批“十城千輛”示范城市以及“私人購買新能源汽車”試點(diǎn)城市之一2009年以來，北京市已投入科研經(jīng)費(fèi)5億元，累計34款純電動汽車列入國家汽車產(chǎn)品公告計劃2015年底擁有5000輛純電動公共領(lǐng)域用車和30000輛私人購買新能源汽車已經(jīng)開發(fā)了多種純電動客車、特種車、乘用車車型，創(chuàng)建了整車銷售、整車租賃以及裸車銷售、電池租賃等不同的商業(yè)模式共建設(shè)大型充/換電站十余處，安裝充電樁數(shù)千個地區(qū)發(fā)展新能源車輛成為北京汽車工業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略方向。北京是我國現(xiàn)有的專用車大多采用燃油發(fā)動機(jī)系統(tǒng)（部分車型采用雙發(fā)動機(jī)系統(tǒng)），具有能耗高、噪聲大、排放差等特點(diǎn)，成為城市空氣污染的主要來源之一。柴油發(fā)動機(jī)的車型產(chǎn)生的細(xì)微顆粒物排放，更是城市霧霾（PM2.5）的重要因素之一。環(huán)境改善純電動專用車具有零排放和低噪聲的特點(diǎn)，能夠有效緩解能源和環(huán)境壓力?，F(xiàn)有的專用車大多采用燃油發(fā)動機(jī)系統(tǒng)（部分車型采用雙發(fā)動機(jī)系統(tǒng)成果推廣應(yīng)用截至2012年12月，項目累計生產(chǎn)相關(guān)類型電動車輛超過2200輛。建立了國際上技術(shù)水平最高、運(yùn)行規(guī)模最大的純電動專用車隊，在北京和成都市城區(qū)得到批量應(yīng)用，其中僅在北京市已交付純電動環(huán)衛(wèi)車輛1103輛、物流車40輛。成果推廣應(yīng)用截至2012年12月，項目累計生產(chǎn)相關(guān)類型電動車1.純電動專用車電動化底盤（北汽福田）序號底盤型號生產(chǎn)數(shù)量生產(chǎn)年份產(chǎn)能1BJ1071VDE0A-1BJ1071VDE0A24200910000輛/年245201012920114020122BJ1020EV6/BJ1020EV7BJ1020EV8/BJ1020EV9BJ1020EV10755201020000輛/年32620113BJ1031EVJA1/BJ1031EVJA2525201120000輛/年4020124BJ5163EKF0D6020105000輛/年5BJ5036XXYEV-1402012

合計

2184

55000輛/年1.純電動專用車電動化底盤（北汽福田）序號底盤型號生產(chǎn)數(shù)量生2.純電動環(huán)衛(wèi)車整車（北京華林）序號車輛型號車輛類型生產(chǎn)年份數(shù)量1HLT5074ZYSEV純電動壓縮式垃圾車2009102HLT5162GSSEV純電動灑水車200963HLT5074ZYSEVHLT5076ZYSEV純電動壓縮式垃圾車2010554HLT5071ZZZEVHLT5072ZZZEV純電動自裝卸式垃圾車20101305HLT5165GSSEV純電動灑水車2010606HLT5022ZLJEV純電動自卸式垃圾車20102207HLT5024CTYEV純電動桶裝垃圾運(yùn)輸車20101758HLT5026CTYEV純電動桶裝垃圾運(yùn)輸車20103609HLT5074ZYSEVHLT5076ZYSEV純電動壓縮式垃圾車20112510HLT5071ZZZEVHLT5072ZZZEV純電動自裝卸式垃圾車20113211HLT5023ZLJEV純電動自卸式垃圾車201134612HLT5031CTYEV純電動桶裝垃圾運(yùn)輸車201125013HLT5032CTYEV純電動桶裝垃圾運(yùn)輸車2011275合計

19442.純電動環(huán)衛(wèi)車整車（北京華林）序號車輛型號車輛類型生產(chǎn)年份3.純電動環(huán)衛(wèi)車整車序號車輛型號車輛名稱生產(chǎn)年份數(shù)量1BTL5071TSLEV純電動吸塵車200812BTL5072TSLEV純電動吸塵車201023BTL5072TSLEV純電動吸塵車2011404BTL5071TSLEVBTL5072TSLEV純電動吸塵車201237合計

80序號車輛型號車輛名稱生產(chǎn)年份數(shù)量1SCZ5160GSSBEV純電動灑水車201290合計

90北京天路通科技有限公司一汽（四川）專用汽車公司3.純電動環(huán)衛(wèi)車整車序號車輛型號車輛名稱生產(chǎn)年份數(shù)量1BTL電動汽車應(yīng)用到電力電子技術(shù)和電機(jī)驅(qū)動技術(shù)的部件電動汽車專用：主電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)使用高壓供電的輔助電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)，如：水泵、氣泵、轉(zhuǎn)向油泵、操控電機(jī)、空調(diào)電機(jī)、上裝電機(jī)驅(qū)動車載充電機(jī)、地面充電機(jī)高壓DC/DC

電池均衡器汽車電子：車載低壓電池供電的各類功率變換裝置電動汽車應(yīng)用到電力電子技術(shù)和電機(jī)驅(qū)動技術(shù)的部件電動汽車專用：技術(shù)領(lǐng)域及概念的劃分電力電子技術(shù)的廣義概念電力電子技術(shù)的工程概念電機(jī)控制理論的概念電機(jī)驅(qū)動技術(shù)的概念技術(shù)領(lǐng)域及概念的劃分電力電子技術(shù)的廣義概念技術(shù)領(lǐng)域及概念的劃分電力電子技術(shù)的廣義概念通過電子技術(shù)對半導(dǎo)體裝置進(jìn)行控制，實現(xiàn)功率變換的技術(shù)。電力電子技術(shù)是一門跨學(xué)科垮領(lǐng)域的技術(shù)，它是相關(guān)電力技術(shù)電子技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，并在此基礎(chǔ)上逐漸發(fā)展完善的成學(xué)科成體系的學(xué)術(shù)領(lǐng)域。技術(shù)領(lǐng)域及概念的劃分電力電子技術(shù)的廣義概念技術(shù)領(lǐng)域及概念的劃分技術(shù)涵蓋：半導(dǎo)體的理論研究、和生產(chǎn)制造。（未來的發(fā)展：碳化硅技術(shù)）功率半導(dǎo)體器件的分類和工作特性：

主要：二極管MOSFET晶閘管GTOIGBTIGCT功率半導(dǎo)體驅(qū)動技術(shù)變流器主回路設(shè)計技術(shù)變流器控制技術(shù)

技術(shù)領(lǐng)域及概念的劃分技術(shù)涵蓋：技術(shù)領(lǐng)域及概念的劃分二極管特性（基礎(chǔ)）：通態(tài)管壓降和損耗結(jié)電容和高頻特性換向損耗（很重要，但是容易被忽視）二極管的基本應(yīng)用：整流、續(xù)流、限幅/鉗位、穩(wěn)壓電力二極管：整流、快恢、肖特基技術(shù)領(lǐng)域及概念的劃分二極管特性（基礎(chǔ)）：技術(shù)領(lǐng)域及概念的劃分晶閘管（又稱可控硅，SCR)：在電力電子器件中，它能承受的電壓和電流仍然是目前最高的，且工作可靠，因此在大容量的應(yīng)用場合占有重要的地位。因此，在電動汽車預(yù)充電環(huán)節(jié)大量使用。正反饋深度飽和導(dǎo)通:（使用強(qiáng)觸發(fā)脈沖列的原因）相控調(diào)壓控制：地面大功率充電機(jī)部分產(chǎn)品使用該技術(shù)(該模式下強(qiáng)觸發(fā)脈沖列非常重要）換向損耗（很重要，但是容易被忽視）技術(shù)領(lǐng)域及概念的劃分晶閘管（又稱可控硅，SCR)：技術(shù)領(lǐng)域及概念的劃分GTO（門極可關(guān)斷晶閘管)：門極正脈沖使其導(dǎo)通，負(fù)脈沖使其關(guān)斷。在兆瓦級以上的大功率場合仍有較多的應(yīng)用但驅(qū)動功率需求非常大，其電流開關(guān)增益只有5左右。雖然開關(guān)時間較SRC快的多，但任然較長，導(dǎo)致開關(guān)損耗大，開關(guān)頻率低。技術(shù)領(lǐng)域及概念的劃分GTO（門極可關(guān)斷晶閘管)：技術(shù)領(lǐng)域及概念的劃分電力MOSFET（特點(diǎn)和GTO相反)：用柵極電壓來控制漏電流，驅(qū)動電路簡單，所需驅(qū)動功率小，開關(guān)速度快，工作頻率高。但電流容量小，耐壓低，一般只適合10kW以下的電力電子裝置。因此在電動汽車應(yīng)用領(lǐng)域，特別是小功率電動汽車功率變換裝置中大量使用MOSFET，其中各類低壓DC/DC變換裝置幾乎都用的是MOSFET。傳統(tǒng)的汽車電子領(lǐng)域同樣也大量使用MOSFET。技術(shù)領(lǐng)域及概念的劃分電力MOSFET（特點(diǎn)和GTO相反)：技術(shù)領(lǐng)域及概念的劃分MOSFET的實際使用特點(diǎn)：以MOSFET為核心功率器件的電動汽車電力電子裝置，如果有故障和損毀，一般問題都出在MOSFET（俗稱MOS管）。其中90%以上的原因是瞬間過流，其次是吸收電路失效，瞬間過壓損毀，再次觸發(fā)信號不到位，使其工作在線性區(qū)，最后可能就是散熱條件不足。目前大部分的開關(guān)電源使用的是MOSFET，電動汽車中許多控制裝置的開關(guān)也在使用MOSFET技術(shù)領(lǐng)域及概念的劃分MOSFET的實際使用特點(diǎn)：技術(shù)領(lǐng)域及概念的劃分IGBT（絕緣柵極晶體管)：是電動汽車電力電子技術(shù)的核心部件，其開關(guān)速度高，開關(guān)損耗小。其開關(guān)頻率比GTO要高的多，但比MOSFET低，開關(guān)損耗與電力MOSFET相當(dāng)。通態(tài)壓降比電力MOSFET低，特別是在電流較大的區(qū)域輸入阻抗高，驅(qū)動電流小，驅(qū)動電路簡單電壓、電流容量比電力MOSFET高的多目前的發(fā)展已有取代GTO的趨勢技術(shù)領(lǐng)域及概念的劃分IGBT（絕緣柵極晶體管)：技術(shù)領(lǐng)域及概念的劃分應(yīng)用及技術(shù)發(fā)展：不控器件：不控整流技術(shù)（基礎(chǔ)）半控技術(shù)：可控整流技術(shù)、固態(tài)繼電器、中頻自激技術(shù)全控技術(shù)：PWM逆變，DC/DC,AC/DC,DC/AC,AC/AC技術(shù)領(lǐng)域及概念的劃分應(yīng)用及技術(shù)發(fā)展：技術(shù)領(lǐng)域及概念的劃分不控整流技術(shù)：主要在車載，或地面充電機(jī)的前端，或隔離高頻開關(guān)電源的次級使用。技術(shù)領(lǐng)域及概念的劃分不控整流技術(shù)：技術(shù)領(lǐng)域及概念的劃分可控整流技術(shù)：主要在地面充電機(jī)。全控橋整流半控橋整流技術(shù)領(lǐng)域及概念的劃分可控整流技術(shù)：全控橋整流半控橋整流技術(shù)領(lǐng)域及概念的劃分預(yù)充電：優(yōu)點(diǎn)：工作可靠，使用壽命長，成本低缺點(diǎn)：有損耗，影響效率，需要散熱技術(shù)領(lǐng)域及概念的劃分預(yù)充電：技術(shù)領(lǐng)域及概念的劃分全控技術(shù)：電機(jī)驅(qū)動技術(shù)開關(guān)電源技術(shù)電力電子技術(shù)在電動車方面主要的應(yīng)用是電機(jī)驅(qū)動和開關(guān)電源技術(shù)，其中如車載充電機(jī)，車載高壓DC/DC使用的就是開關(guān)電源技術(shù)。技術(shù)領(lǐng)域及概念的劃分全控技術(shù)：開關(guān)電源技術(shù)開關(guān)電源是采用功率半導(dǎo)體器件作為開關(guān)元件，通過周期性地控制開關(guān)元件的通斷時間或通斷的頻率來調(diào)整或維持輸出電壓恒定的裝置。特點(diǎn)：高頻化模塊化數(shù)字化綠色化未來的技術(shù)突破：諧振技術(shù)開關(guān)電源技術(shù)開關(guān)電源是采用功率半導(dǎo)體器件作為開關(guān)元件，通過周開關(guān)電源技術(shù)開關(guān)電源技術(shù)開關(guān)電源技術(shù)開關(guān)電源技術(shù)軟開關(guān)基本技術(shù)軟開關(guān)包括零壓開關(guān)（ZVS）和零流開關(guān)（ZCS）。它們都是應(yīng)用電路諧振原理實現(xiàn)開關(guān)動作時電壓或電流為零，實現(xiàn)開關(guān)損耗為零。BUCK型ZCS-PWM變換電路軟開關(guān)基本技術(shù)軟開關(guān)包括零壓開關(guān)（ZVS）和零流開關(guān)（ZCS軟開關(guān)基本技術(shù)BUCK型ZVS-PWM變換電路目前，已有數(shù)百種在上述基礎(chǔ)上經(jīng)過變形的諧振型電路，目前有些車載DC/DC裝置采用了該技術(shù)軟開關(guān)基本技術(shù)BUCK型ZVS-PWM變換電路目前，已有數(shù)百同步整流技術(shù)從20世紀(jì)80年代初開始，國際電源界研究開發(fā)同步整流技術(shù)。當(dāng)電路的輸出電壓非常低時，若仍然采用二極管就使得效率難于提高，可采用同步整流技術(shù)，也就是采用通態(tài)電阻非常?。◣缀翚W）的MOS管，代替肖特基管，用于低壓、大電流輸出的DC/DC變換器中。（簡稱SR）同步整流技術(shù)從20世紀(jì)80年代初開始，國際電源界研究開發(fā)同步同步整流技術(shù)電壓自驅(qū)動SR-正激變換器及理想驅(qū)動電壓波形主要應(yīng)用在低壓DC/DC變換模塊，如5V/3.3V,5V/1.8V,3.3V/1.8V,12V/5V(大電流)等控制電路的電壓變換上。同步整流技術(shù)電壓自驅(qū)動SR-正激變換器及理想驅(qū)動電壓波形主要電池模擬器電池模擬器是開發(fā)電動汽車電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的重要裝置，是電力電子技術(shù)的一種典型應(yīng)用：關(guān)鍵是實現(xiàn)功率的雙向流動電池模擬器電池模擬器是開發(fā)電動汽車電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的重要裝置，是電動車輛實驗臺用電池模擬電源的重要作用表現(xiàn)在如下兩個方面：

1）能輸出可調(diào)的直流電壓，模擬電池輸出特性

2）電機(jī)制動的能量回饋

采用回饋并網(wǎng)，較能耗制動更節(jié)約能源，對節(jié)約能源有重要意義。

電池模擬器的兩大功能

電動車輛實驗臺用電池模擬電源的重要作用表現(xiàn)在如下兩個方面：

追求目標(biāo)實現(xiàn)電源的高功率因數(shù)整流與逆變提高系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)能力追求目標(biāo)實現(xiàn)電源的高功率因數(shù)整流與逆變2.4電池模擬器方案為了達(dá)到電池模擬器的兩個功能，選用PWM整流加雙向DC-DC兩級串聯(lián)的方案2.4電池模擬器方案為了達(dá)到電池模擬器的兩個功能，選用PW3.1PWM整流拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)電流型

直流側(cè)采用電感進(jìn)行直流儲能，從而使整流器直流側(cè)呈高阻抗的電流源特性，體積大、動態(tài)響應(yīng)慢3.1PWM整流拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)電流型

電壓型

直流側(cè)采用電容進(jìn)行直流儲能，從而使整流器直流側(cè)呈低阻抗的電壓源特性，較快的響應(yīng)速度且易于實現(xiàn)電壓型PWM波形調(diào)制方法SPWM調(diào)制方法PWM波形調(diào)制方法SPWM調(diào)制方法PWM波形調(diào)制方法SVPWM（空間電壓矢量）調(diào)制方法對于電壓型逆變橋而言,輸出電壓依賴于它所對應(yīng)的逆變橋臂上下功率管開關(guān)的狀態(tài)。電壓型逆變橋有8種空間狀態(tài),這8種空間狀態(tài)用空間電壓矢量的概念來表示,如右下圖所示。從圖中可以看出,狀態(tài)Vs1到狀態(tài)Vs6為工作有效狀態(tài),可以看出6個空間矢量在直流電壓不變，忽略管壓降的前提下幅值相等相位差π/3電角度,Vs7和Vs8狀態(tài)為自由輪換狀態(tài)，實際上是一種特殊的通過逆變橋的短路狀態(tài)。PWM波形調(diào)制方法SVPWM（空間電壓矢量）調(diào)制方法對于電壓PWM波形調(diào)制方法SVPWM（空間電壓矢量）調(diào)制方法PWM波形調(diào)制方法SVPWM（空間電壓矢量）調(diào)制方法

SVPWM（空間電壓矢量）調(diào)制方法實現(xiàn)SVPWM的方法很多，例如，一種最簡單的方法是將兩個非零矢量和一個零矢量合成一個等效的電壓矢量Uout在右圖中，可以看到在某個時刻Uout旋轉(zhuǎn)到某個區(qū)域中，就由組成這個區(qū)域的兩個非零矢量Ux和Ux±60分別作用T1，T2時間，先作用的Ux稱為主矢量，后作用的Ux±60稱為輔矢量，時間分解如圖2.23所示。為補(bǔ)償U(kuò)out的旋轉(zhuǎn)頻率，插入零矢量，作用時間T0。通過控制T1，T2和T0的比例關(guān)系獲得需求的Uout輸出。SVPWM（空間電壓矢量）調(diào)制方法實現(xiàn)SVPWM的方法很多4、電池模擬器系統(tǒng)框圖4、電池模擬器系統(tǒng)框圖主講人：董玉剛電動車輛國家工程實驗室電動汽車電力電子技術(shù)和電機(jī)驅(qū)動技術(shù)電動汽車電力電子技術(shù)和電機(jī)驅(qū)動技術(shù)電動汽車國外趨勢發(fā)展新能源汽車已經(jīng)成為全球共識，各國相繼發(fā)布實施了新的新能源汽車發(fā)展戰(zhàn)略，進(jìn)一步明確了產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向，明顯加大了研發(fā)投入與政策扶持力度，未來10年將迎來全球汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要戰(zhàn)略機(jī)遇期。美國奧巴馬：2015年100萬輛電動車上路2011研究生汽車技術(shù)教育計劃(GATE)助力電動車德國2011年“國家電動汽車計劃”50億歐元投資2020年目標(biāo)：1:45日本2010啟動“新一代汽車計劃”2030年實現(xiàn)電驅(qū)動“AllJapan”體制歐盟“歐洲統(tǒng)一交通區(qū)域路線圖”2050年實現(xiàn)汽車減排40%電動汽車國外趨勢發(fā)展新能源汽車已經(jīng)成為全球共識，各國相繼發(fā)布電動汽車國內(nèi)政策發(fā)展新能源汽車成為我國的國家戰(zhàn)略。2010年，我國將新能源汽車列入重點(diǎn)發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，2012年發(fā)布《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)規(guī)劃（2012-2020）》，明確了以純電驅(qū)動為汽車工業(yè)轉(zhuǎn)型的主要戰(zhàn)略取向。新能源汽車為實現(xiàn)我國汽車工業(yè)技術(shù)轉(zhuǎn)型升級和跨越發(fā)展提供了重大歷史機(jī)遇。政策《新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準(zhǔn)入管理規(guī)則》《關(guān)于開展節(jié)能與新能源汽車示范推廣試點(diǎn)工作的通知》《私人購買新能源汽車試點(diǎn)財政補(bǔ)助資金管理暫行辦法》規(guī)劃2015年實現(xiàn)純電驅(qū)動汽車保有輛達(dá)到50萬輛2020年達(dá)到200萬輛電動汽車國內(nèi)政策發(fā)展新能源汽車成為我國的國家戰(zhàn)略。2010地區(qū)發(fā)展新能源車輛成為北京汽車工業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略方向。北京是我國新能源汽車首批“十城千輛”示范城市以及“私人購買新能源汽車”試點(diǎn)城市之一2009年以來，北京市已投入科研經(jīng)費(fèi)5億元，累計34款純電動汽車列入國家汽車產(chǎn)品公告計劃2015年底擁有5000輛純電動公共領(lǐng)域用車和30000輛私人購買新能源汽車已經(jīng)開發(fā)了多種純電動客車、特種車、乘用車車型，創(chuàng)建了整車銷售、整車租賃以及裸車銷售、電池租賃等不同的商業(yè)模式共建設(shè)大型充/換電站十余處，安裝充電樁數(shù)千個地區(qū)發(fā)展新能源車輛成為北京汽車工業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略方向。北京是我國現(xiàn)有的專用車大多采用燃油發(fā)動機(jī)系統(tǒng)（部分車型采用雙發(fā)動機(jī)系統(tǒng)），具有能耗高、噪聲大、排放差等特點(diǎn)，成為城市空氣污染的主要來源之一。柴油發(fā)動機(jī)的車型產(chǎn)生的細(xì)微顆粒物排放，更是城市霧霾（PM2.5）的重要因素之一。環(huán)境改善純電動專用車具有零排放和低噪聲的特點(diǎn)，能夠有效緩解能源和環(huán)境壓力?，F(xiàn)有的專用車大多采用燃油發(fā)動機(jī)系統(tǒng)（部分車型采用雙發(fā)動機(jī)系統(tǒng)成果推廣應(yīng)用截至2012年12月，項目累計生產(chǎn)相關(guān)類型電動車輛超過2200輛。建立了國際上技術(shù)水平最高、運(yùn)行規(guī)模最大的純電動專用車隊，在北京和成都市城區(qū)得到批量應(yīng)用，其中僅在北京市已交付純電動環(huán)衛(wèi)車輛1103輛、物流車40輛。成果推廣應(yīng)用截至2012年12月，項目累計生產(chǎn)相關(guān)類型電動車1.純電動專用車電動化底盤（北汽福田）序號底盤型號生產(chǎn)數(shù)量生產(chǎn)年份產(chǎn)能1BJ1071VDE0A-1BJ1071VDE0A24200910000輛/年245201012920114020122BJ1020EV6/BJ1020EV7BJ1020EV8/BJ1020EV9BJ1020EV10755201020000輛/年32620113BJ1031EVJA1/BJ1031EVJA2525201120000輛/年4020124BJ5163EKF0D6020105000輛/年5BJ5036XXYEV-1402012

合計

2184

55000輛/年1.純電動專用車電動化底盤（北汽福田）序號底盤型號生產(chǎn)數(shù)量生2.純電動環(huán)衛(wèi)車整車（北京華林）序號車輛型號車輛類型生產(chǎn)年份數(shù)量1HLT5074ZYSEV純電動壓縮式垃圾車2009102HLT5162GSSEV純電動灑水車200963HLT5074ZYSEVHLT5076ZYSEV純電動壓縮式垃圾車2010554HLT5071ZZZEVHLT5072ZZZEV純電動自裝卸式垃圾車20101305HLT5165GSSEV純電動灑水車2010606HLT5022ZLJEV純電動自卸式垃圾車20102207HLT5024CTYEV純電動桶裝垃圾運(yùn)輸車20101758HLT5026CTYEV純電動桶裝垃圾運(yùn)輸車20103609HLT5074ZYSEVHLT5076ZYSEV純電動壓縮式垃圾車20112510HLT5071ZZZEVHLT5072ZZZEV純電動自裝卸式垃圾車20113211HLT5023ZLJEV純電動自卸式垃圾車201134612HLT5031CTYEV純電動桶裝垃圾運(yùn)輸車201125013HLT5032CTYEV純電動桶裝垃圾運(yùn)輸車2011275合計

19442.純電動環(huán)衛(wèi)車整車（北京華林）序號車輛型號車輛類型生產(chǎn)年份3.純電動環(huán)衛(wèi)車整車序號車輛型號車輛名稱生產(chǎn)年份數(shù)量1BTL5071TSLEV純電動吸塵車200812BTL5072TSLEV純電動吸塵車201023BTL5072TSLEV純電動吸塵車2011404BTL5071TSLEVBTL5072TSLEV純電動吸塵車201237合計

80序號車輛型號車輛名稱生產(chǎn)年份數(shù)量1SCZ5160GSSBEV純電動灑水車201290合計

90北京天路通科技有限公司一汽（四川）專用汽車公司3.純電動環(huán)衛(wèi)車整車序號車輛型號車輛名稱生產(chǎn)年份數(shù)量1BTL電動汽車應(yīng)用到電力電子技術(shù)和電機(jī)驅(qū)動技術(shù)的部件電動汽車專用：主電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)使用高壓供電的輔助電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)，如：水泵、氣泵、轉(zhuǎn)向油泵、操控電機(jī)、空調(diào)電機(jī)、上裝電機(jī)驅(qū)動車載充電機(jī)、地面充電機(jī)高壓DC/DC

電池均衡器汽車電子：車載低壓電池供電的各類功率變換裝置電動汽車應(yīng)用到電力電子技術(shù)和電機(jī)驅(qū)動技術(shù)的部件電動汽車專用：技術(shù)領(lǐng)域及概念的劃分電力電子技術(shù)的廣義概念電力電子技術(shù)的工程概念電機(jī)控制理論的概念電機(jī)驅(qū)動技術(shù)的概念技術(shù)領(lǐng)域及概念的劃分電力電子技術(shù)的廣義概念技術(shù)領(lǐng)域及概念的劃分電力電子技術(shù)的廣義概念通過電子技術(shù)對半導(dǎo)體裝置進(jìn)行控制，實現(xiàn)功率變換的技術(shù)。電力電子技術(shù)是一門跨學(xué)科垮領(lǐng)域的技術(shù)，它是相關(guān)電力技術(shù)電子技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，并在此基礎(chǔ)上逐漸發(fā)展完善的成學(xué)科成體系的學(xué)術(shù)領(lǐng)域。技術(shù)領(lǐng)域及概念的劃分電力電子技術(shù)的廣義概念技術(shù)領(lǐng)域及概念的劃分技術(shù)涵蓋：半導(dǎo)體的理論研究、和生產(chǎn)制造。（未來的發(fā)展：碳化硅技術(shù)）功率半導(dǎo)體器件的分類和工作特性：

主要：二極管MOSFET晶閘管GTOIGBTIGCT功率半導(dǎo)體驅(qū)動技術(shù)變流器主回路設(shè)計技術(shù)變流器控制技術(shù)

技術(shù)領(lǐng)域及概念的劃分技術(shù)涵蓋：技術(shù)領(lǐng)域及概念的劃分二極管特性（基礎(chǔ)）：通態(tài)管壓降和損耗結(jié)電容和高頻特性換向損耗（很重要，但是容易被忽視）二極管的基本應(yīng)用：整流、續(xù)流、限幅/鉗位、穩(wěn)壓電力二極管：整流、快恢、肖特基技術(shù)領(lǐng)域及概念的劃分二極管特性（基礎(chǔ)）：技術(shù)領(lǐng)域及概念的劃分晶閘管（又稱可控硅，SCR)：在電力電子器件中，它能承受的電壓和電流仍然是目前最高的，且工作可靠，因此在大容量的應(yīng)用場合占有重要的地位。因此，在電動汽車預(yù)充電環(huán)節(jié)大量使用。正反饋深度飽和導(dǎo)通:（使用強(qiáng)觸發(fā)脈沖列的原因）相控調(diào)壓控制：地面大功率充電機(jī)部分產(chǎn)品使用該技術(shù)(該模式下強(qiáng)觸發(fā)脈沖列非常重要）換向損耗（很重要，但是容易被忽視）技術(shù)領(lǐng)域及概念的劃分晶閘管（又稱可控硅，SCR)：技術(shù)領(lǐng)域及概念的劃分GTO（門極可關(guān)斷晶閘管)：門極正脈沖使其導(dǎo)通，負(fù)脈沖使其關(guān)斷。在兆瓦級以上的大功率場合仍有較多的應(yīng)用但驅(qū)動功率需求非常大，其電流開關(guān)增益只有5左右。雖然開關(guān)時間較SRC快的多，但任然較長，導(dǎo)致開關(guān)損耗大，開關(guān)頻率低。技術(shù)領(lǐng)域及概念的劃分GTO（門極可關(guān)斷晶閘管)：技術(shù)領(lǐng)域及概念的劃分電力MOSFET（特點(diǎn)和GTO相反)：用柵極電壓來控制漏電流，驅(qū)動電路簡單，所需驅(qū)動功率小，開關(guān)速度快，工作頻率高。但電流容量小，耐壓低，一般只適合10kW以下的電力電子裝置。因此在電動汽車應(yīng)用領(lǐng)域，特別是小功率電動汽車功率變換裝置中大量使用MOSFET，其中各類低壓DC/DC變換裝置幾乎都用的是MOSFET。傳統(tǒng)的汽車電子領(lǐng)域同樣也大量使用MOSFET。技術(shù)領(lǐng)域及概念的劃分電力MOSFET（特點(diǎn)和GTO相反)：技術(shù)領(lǐng)域及概念的劃分MOSFET的實際使用特點(diǎn)：以MOSFET為核心功率器件的電動汽車電力電子裝置，如果有故障和損毀，一般問題都出在MOSFET（俗稱MOS管）。其中90%以上的原因是瞬間過流，其次是吸收電路失效，瞬間過壓損毀，再次觸發(fā)信號不到位，使其工作在線性區(qū)，最后可能就是散熱條件不足。目前大部分的開關(guān)電源使用的是MOSFET，電動汽車中許多控制裝置的開關(guān)也在使用MOSFET技術(shù)領(lǐng)域及概念的劃分MOSFET的實際使用特點(diǎn)：技術(shù)領(lǐng)域及概念的劃分IGBT（絕緣柵極晶體管)：是電動汽車電力電子技術(shù)的核心部件，其開關(guān)速度高，開關(guān)損耗小。其開關(guān)頻率比GTO要高的多，但比MOSFET低，開關(guān)損耗與電力MOSFET相當(dāng)。通態(tài)壓降比電力MOSFET低，特別是在電流較大的區(qū)域輸入阻抗高，驅(qū)動電流小，驅(qū)動電路簡單電壓、電流容量比電力MOSFET高的多目前的發(fā)展已有取代GTO的趨勢技術(shù)領(lǐng)域及概念的劃分IGBT（絕緣柵極晶體管)：技術(shù)領(lǐng)域及概念的劃分應(yīng)用及技術(shù)發(fā)展：不控器件：不控整流技術(shù)（基礎(chǔ)）半控技術(shù)：可控整流技術(shù)、固態(tài)繼電器、中頻自激技術(shù)全控技術(shù)：PWM逆變，DC/DC,AC/DC,DC/AC,AC/AC技術(shù)領(lǐng)域及概念的劃分應(yīng)用及技術(shù)發(fā)展：技術(shù)領(lǐng)域及概念的劃分不控整流技術(shù)：主要在車載，或地面充電機(jī)的前端，或隔離高頻開關(guān)電源的次級使用。技術(shù)領(lǐng)域及概念的劃分不控整流技術(shù)：技術(shù)領(lǐng)域及概念的劃分可控整流技術(shù)：主要在地面充電機(jī)。全控橋整流半控橋整流技術(shù)領(lǐng)域及概念的劃分可控整流技術(shù)：全控橋整流半控橋整流技術(shù)領(lǐng)域及概念的劃分預(yù)充電：優(yōu)點(diǎn)：工作可靠，使用壽命長，成本低缺點(diǎn)：有損耗，影響效率，需要散熱技術(shù)領(lǐng)域及概念的劃分預(yù)充電：技術(shù)領(lǐng)域及概念的劃分全控技術(shù)：電機(jī)驅(qū)動技術(shù)開關(guān)電源技術(shù)電力電子技術(shù)在電動車方面主要的應(yīng)用是電機(jī)驅(qū)動和開關(guān)電源技術(shù)，其中如車載充電機(jī)，車載高壓DC/DC使用的就是開關(guān)電源技術(shù)。技術(shù)領(lǐng)域及概念的劃分全控技術(shù)：開關(guān)電源技術(shù)開關(guān)電源是采用功率半導(dǎo)體器件作為開關(guān)元件，通過周期性地控制開關(guān)元件的通斷時間或通斷的頻率來調(diào)整或維持輸出電壓恒定的裝置。特點(diǎn)：高頻化模塊化數(shù)字化綠色化未來的技術(shù)突破：諧振技術(shù)開關(guān)電源技術(shù)開關(guān)電源是采用功率半導(dǎo)體器件作為開關(guān)元件，通過周開關(guān)電源技術(shù)開關(guān)電源技術(shù)開關(guān)電源技術(shù)開關(guān)電源技術(shù)軟開關(guān)基本技術(shù)軟開關(guān)包括零壓開關(guān)（ZVS）和零流開關(guān)（ZCS）。它們都是應(yīng)用電路諧振原理實現(xiàn)開關(guān)動作時電壓或電流為零，實現(xiàn)開關(guān)損耗為零。BUCK型ZCS-PWM變換電路軟開關(guān)基本技術(shù)軟開關(guān)包括零壓開關(guān)（ZVS）和零流開關(guān)（ZCS軟開關(guān)基本技術(shù)BUCK型ZVS-PWM變換電路目前，已有數(shù)百種在上述基礎(chǔ)上經(jīng)過變形的諧振型電路，目前有些車載DC/DC裝置采用了該技術(shù)軟開關(guān)基本技術(shù)BUCK型ZVS-PWM變換電路目前，已有數(shù)百同步整流技術(shù)從20世紀(jì)80年代初開始，國際電源界研究開發(fā)同步整流技術(shù)。當(dāng)電路的輸出電壓非常低時，若仍然采用二極管就使得效率難于提高，可采用同步整流技術(shù)，也就是采用通態(tài)電阻非常?。◣缀翚W）的MOS管，代替肖特基管，用于低壓、大電流輸出的DC/DC變換器中。（簡稱SR）同步整流技術(shù)從20世紀(jì)80年代初開始，國際電源界研究開發(fā)同步同步整流技術(shù)電壓自驅(qū)動SR-正激變換器及理想驅(qū)動電壓波形主要應(yīng)用在低壓DC/DC變換模塊，如5V/3.3V,5V/1.8V,3.3V/1.8V,1