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，用電動機和發(fā)動機驅(qū)動車輪行駛電動機不排放有害氣體并且和發(fā)動機混合驅(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60年代開始，以電力電子為基礎(chǔ)的電氣傳動技術(shù)的進步，為混合動力電動汽車的開展提供了先進的物質(zhì)基礎(chǔ)；機電一體化技術(shù)的興起與發(fā)展，為燃油汽車這一典型的機械產(chǎn)品向機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的系統(tǒng)取代其機械據(jù)推進系統(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，可達到高效節(jié)油、節(jié)能。

（3）電動機及電控裝置結(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）操縱性能符合司機駕駛習慣，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，可能引起振幅達正負最大輸出轉(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線斷等多種保護功能，一旦保護立即停止輸出電壓，司機按復(fù)位按鈕即可復(fù)位恢復(fù)正常工作狀態(tài)，司機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)動機一直流發(fā)電機組組成。（2）電氣驅(qū)動系統(tǒng)：由變頻器和電動機組成。（3）機械傳動系統(tǒng)：將內(nèi)燃機和電動機的機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)動機通過直流發(fā)電機給蓄電池組充電，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)動機通過自動離合器與電動機同軸安裝（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)動機負現(xiàn)驅(qū)動輪軸，此時電動機作為發(fā)電機運行，通過變頻器給電池補充充電；高速重負載行駛時，電動機與內(nèi)燃發(fā)動機同時驅(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、電動機控制系統(tǒng)

4.1電動機控制系統(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。