电动汽车：DC/DC与DC/AC功率变换器详解与应用

第五章深入探讨了电动汽车电气系统的关键组成部分，其中重点是功率变换器。功率变换器在电动汽车中扮演着至关重要的角色，因为它们负责电压的转换，确保电力供应的稳定性和效率。 首先，功率变换器根据功能可分为两种主要类型：直流/直流(DC/DC)变换和直流/交流(DC/AC)变换。DC/DC变换器，又称为直流斩波器，其作用是将固定电压的直流电转化为可调节的直流电，这对于电动汽车的无级变速和精细控制至关重要。这种变换器广泛应用于无轨电车、地铁列车和电动汽车，以满足不同驾驶条件下的能源需求。 电动汽车的电气系统被分为两个主要部分：低压电气系统和高压电气系统。低压系统主要包括DC/DC功率变换器、辅助蓄电池和各种低压电器设备，如照明、仪表和娱乐系统。在电动汽车中，辅助蓄电池不再依赖发动机发电，而是通过DC/DC变换器从主电池包获取电能。 高压电气系统则是电动汽车的核心地带，包含动力电池、驱动电机和功率变换器等高功率、高电压组件。高压开关DK1负责控制整个高压电源的供应和充电，其工作受到低压系统的监控。电力通过一系列连接线路上行至主电机控制器，再分送到其他关键系统，如直流电源变换器（为低压供电）、转向系统和制动控制系统，同时为空调系统提供能量。 电动汽车的空调系统由于其高能耗特性，已经成为关注焦点。与传统汽车相比，电动汽车空调系统通常采用热泵型或者辅助加热器，以提高能效。电动压缩机直接由电机驱动，这使得系统更加节能，且噪音低、可靠性高、寿命长。此外，全封闭的制冷系统减少了制冷剂泄漏，有利于环保。 功率变换器作为电动汽车电气系统的核心组件之一，其设计和性能直接影响到电动汽车的整体性能、能效和安全性。随着技术的进步，电动汽车的电气系统不断优化，以适应绿色出行的需求。