汽车上有哪些电力电子器件的运用？

Question

如题所述

Answer 1

（一）发动机系统中电力电子技术的应用
目前的汽车中使用比较普遍的用电源除了原有的28V和14V的意外，还新增了42V系列的用电源，尤其是在混合动力汽车当中，所使用的驱动电压值已经达到了288V。
目前的汽车普遍存在着同时使用多种电源的现象，通过电力电子技术可以使汽车中的不同功能都能最大限度的发挥出自身功效。例如，使功率管理和能量管理达到最佳效果，提高其运作的可靠性和效率。
Prius驱动系统是通过带行星齿轮中用于分离动力的机构，把串联式并联式的混合系统进行组合，通过这样的组合方式所形成的系统也就是混合动力系统。该系统主要是由协调控制装置、镍氢电池、升压变换器、逆变器、电动机、发电机以及动力分离系统和汽油发动机组成。电力电子系统对汽车中的发动机和发电机进行了全方面的改进，产生了具有无级变速功能和高效率运转的发动机。
（二）燃油喷射装置中电力电子系统的应用
由电力电子进行控制的燃油喷射装置，其优越的工作性能使之在当前汽车行业中得到了广泛使用。由电力电子进行控制的燃油喷射装置能够最大限度的提高发动机的工作性能，保证发动机在进行功率输出时能够有效的净化空气和节约燃油。由电力电子进行控制的燃油喷射装置中的电子点火装置主要由执行机构、传感器借口以及传感器、计算机等构件组成。电子点火装置通过传感器所传送过来的参数能够对发动机进行准确的判断和运算，并合理的对点火时刻进行调节，最大限度的节约节约燃料，降低对空气的污染。不仅如此，有电力电子技术进行控制的发动机还具有自诊断装置以及智能控制装置和自适应装置等科技化的智能装置。
二、电力电子技术在汽车底盘上的应用
（一）自动变速器中电力电子系统的应用
自动变速器通常可以通过对发动机的工作状态、车速、转速、载荷以及各种发动机工作中的各种参数的判断与计算，整合后对变速杆的位置进行自动化的改变，从而合理的控制变速器的换挡工作，使变速器达到最佳换挡时间和最佳档位。可见，电力电子技术的应用提升了自动变速器的灵敏度和加速性能，同时还能对道路条件和车辆行驶负荷做出正确的判断。
（二）电子稳定控制系统
电子稳定控制系统具有功能全面的特点，同时对各种功能进行了改进。电子稳定控制系统不同于普通控制系统，它在对汽车驱动轮进行控制的同时，也能够对从动轮进行有效的控制。电子稳定控制系统可以根据角速度传感器、加速度传感器以及轮速传感器的运作情况，有效的监控车辆的状态。当车轮与地面的附着力减小时，车辆极易发生侧滑事故，这时电子稳定控制系统便会对车轮做出相应的控制，减小发动机的输出功率，从而保证车辆按照预定的方向行驶，实现车辆的可控性课方向稳定性。
三、电力电子技术在可变电压系统中的应用
（一）可变电压系统概括
汽车制造业利用电力电子技术对变压器进行了改良，将可变压系统取代了电池电压的转换方式。为了保证发动机系统的能量流向与结构能够保持一致，在原有系统的基础上，可变电压系统采用了升压变换器，从而解决了原有系统体积大、能量损耗多的现状，优化了整个系统的性能。在电动机和发电机并存的混合动力系统中，电动机所获得的功率主要来自于发电机，只有少部分的功率是来自于电池。当电动机的功率达到五十千瓦时，发电机的供电功率则为三十千瓦，电池可解决的功率则为二十千瓦。通常情况下，电池会给升压变换器提供所需的功率，在升压变换器的容量较小时，电池则能够满足其所需要的功率。
（二）车身电子控制设备
电力电子技术在汽车车身的设计中也具有广泛的应用范围，例如汽车本身的通信功能、娱乐性、舒适性、方便性和视野性等方面的设计。目前，电力电子技术在车身设计中的应用主要在于电力电子技术的应用在很大程度上满足了客户对车身个性方面的要求。同时还提供了先进的信息系统，例如，环保设计系统、四十二伏电子系统以及对车辆的遥控检测和智能防盗系统等。这些改进都体现出了电力电子系统对当今社会汽车的发展所产生的巨大推动力。
（三）对可变压系统的控制
可变压系统能够根据发电机和电动机实际的运作情况，最大限度的降低系统的损耗。电动机系统的损耗主要包括升压器损耗、开关损耗、逆变器损耗以及电动机损耗。
1、电动机损耗
在电动机线圈中流过的电流越小，对电动机多造成的损耗也就越小。当电动机所产生的感应电压无法达到系统电压时，则会在很大程度上增加电流量，因此，所设定的系统电压必须高于感应电压。
2、逆变器损耗
逆变器中所产生的的损耗主要是指开关元件运作时所产生的损耗。当开关元件所产生的电流越小时，电压也会随之降低，所产生的电流损耗也就越小。当逆变器中的电流达到最小值时，就无法使发电机转换为弱场控制的状态，这一情况也同样存在于电动机的损耗过程中。
3、升压变换器损耗
在升压变换器中，当电流越小时，所产生的电压也就越低，电流的耗损程度也就越小。通常情况下，电池所产生的电流与升压变换器所产生的电流是一致。当系统中的电流所产生的电流最小时，逆变器损耗和电动机损耗也随之达到了最小值。
由此可见，要想使系统损耗达到最小，则必须保证电动机所产生的感应电压和系统电压的功率一致。通常情况下了，感应电压会根据电动机的转距和转速产生相应的变化，因此，从电动机的工作状况着手，对系统电压进行合理的控制便能在很大程度上降低电流损耗。

电力电子技术在汽车领域的应用，在很大程度上促进了汽车行业的发展，为汽车各方面的制造与使用提供了先进的技术手段，在汽车制造业中，人们已经逐渐摒弃了传统的运作模式与控制系统，取而代之的是由电力电子技术进行控制的设备与系统，其优越的工作性能使之在当前汽车行业中得到了广泛使用。