GB/T18488.1-2015电动汽车用驱动电机系统技术条件
GB/T电动汽车用驱动电机系统技术条件
新能源电驱系统GB/T 标准解读
要了解主被动放电,我们先要了解电动车里多少电压是高电压呢?关于这个标题,标准《GB/T 电动汽车 安全要求》里对于高压电有明确定义,如下:
3.2 A级电压 voltage class A electric circuits
zui大工作电压小于或等于30Va.c.(rms),或小于或等于60Vd.c.的电力组件或电路。
3.3 B级电压电路 voltage class B electric circuits
zui大工作电压大于30Va.c.(rms)且小于或等于1000Va.c.(rms),或大于60V直流(d.c.)且小于或等于1500V直流(d.c.)的电力组件或电路。
同时由标准GB/T18384的标题,我们也可以看出为什么要进行主被动放电?zui主要的目的高压安全,具体的说就是在紧急情况,如碰撞,短路等情况,以及每次操作时,都会有高压下电,而电机控制器中由于有薄膜电容等可储能装置,BMS控制下电以后,内部仍存在高压,为防止人员伤害,电机控制器需将电机控制器中的电压降低到A级电压以下(即60Vdc以下)。
如下图,典型的纯电动车上会有多个X,Y电容,这些电容在使用过程中,如果断电需要满足两个条件其一:
——交流电路电压应降低到30Va.c.(rms),直流电路电压应降低到60Vd.c.,或以下;
——电路存储的总能量小于0.2J。
电机控制器由于薄膜电容远超过0.2J,目前乘用车电机控制器,一般对主动放电和被动放电均有要求。
一般被动放电就是在电容上串联一个或一组电阻,在正常工作中这个电阻也会消耗电能,目前国标要求5min以内,实际目前整车一般要求再3min,甚至2min之内,被动放电实际上不宜过快,放电时间要求过快,就意味着电容在放电的过程中回路电流会更大,串联电阻相对更小,在正常工作过程中也会消耗更多功率,对控制器的效率是不利的。
目前常用的主动放电法有以下几种:
1. 通过电机绕组放电,方法是控制Q轴电流为零,加D轴电流,该方法放电时间快,但是会出现扭矩抖动,影响驾乘体验;
2. 通过外加放电回路,利用电阻放电,风险小,但是需要另外增加电路,增加成本,电阻在多次放电,也可能会损坏;目前该方案应用较多;
3. 桥壁直通放电,该方式成本低,放电速度快,但瞬间电流很大,由于高压回路上存在杂散电感,导致IGBT(绝缘栅双极型晶体管)关断时的电压应力较大,控制的难度比较高,目前该方案应用较少。