HybridPACK 2模块在一体式充电-逆变器中的应用

　　摘要

　　电动汽车/混合动力汽车 (EV/HEV) 的逆变器同时还应充当车载充电器，以达到节约空间、减少重量和降低成本的目的。逆变器和电机作为开关模式的升压/降压转换器。将IGBT作为电池充电器进行开关操作时，应在高达30 kHz的较高频率下进行。HybridPACK2(650V 800A、6合1)IGBT模块带有8.6μC门极电荷，在30 kHz频率下，驱动每个IGBT模块需要 4~5瓦的功率。为此，我们开发了一种驱动电路，该电路能够在30 kHz开关频率下以优越的热性能和特性成功地控制HybridPACK 2。

　　1. 引言

　　以定子绕组充当充电器系统电感器的做法已在电动汽车/混合动力汽车(EV/HEV)中得到日益广泛的应用【1】。逆变器和电机能够发挥两种用途，从而达到减少体积、重量和成本的目的。这在电动汽车/混合动力汽车 (EV/HEV) 中十分重要，其原因是众所周知的：因为电池会在占据大量的空间、重量和成本。图1所示为AC Propulsion提供的主电路拓扑。该图显示了逆变器和电机如何在充电系统中发挥作用。

图1：AC Propulsion的AC-150电气原理图

　　电机的电感通常设计用于牵引。在10 kHz左右的频率下对作为逆变器的IGBT进行开关操作。但如果作为开关电源为电池进行充电，则需要在20 kHz至30 kHz之间开关IGBT以达到可接受的电流纹波。在充电模式和电机控制模式下均需要使用驱动板和IGBT。这是硬件开发面临的主要挑战。图2显示测试台的装置。

图2：测试台装置