ZHCAEF8 September 2024 UCC5880-Q1
大功率測試是在 800V 直流鏈路電壓條件下針對多個扭矩和速度命令進行的。此數(shù)據(jù)顯示在圖 3-3 和圖 3-4 的逆變器效率圖中。圖 3-3 展示了弱柵極驅(qū)動強度 (5A) 的效率,而圖 3-4 展示了強柵極驅(qū)動強度 (20A) 的效率。X 軸以 rpm 為單位顯示機械速度,范圍為 0rpm 至 9000rpm。Y 軸以 Nm 為單位顯示電氣扭矩,范圍為 0Nm 至 150Nm。每條曲線都顯示了特定的效率。如果取同樣的點,例如 5500rpm 和 110Nm,弱驅(qū)動條件下的逆變器效率為 98.41%,而強驅(qū)動條件下為 98.94%。
圖 3-3 弱驅(qū)動 (5A) 條件下的效率圖
圖 3-4 強驅(qū)動 (20A) 條件下的效率圖上面顯示的效率圖涵蓋了中國輕型汽車測試循環(huán) - 乘用車 (CLTC-P) 駕駛循環(huán)所要求的扭矩/速度命令。從效率圖來看,對于相同的速度命令和不同的扭矩命令,更高扭矩的逆變器可實現(xiàn)更高的效率。具體車輛的 CLTC-P 所需的最高扭矩值為 140Nm,從而產(chǎn)生最大 165Arms 的相電流。此駕駛循環(huán)用于展示由于動態(tài)更改柵極驅(qū)動強度而帶來的效率提升。CLTC 期間可調(diào)柵極驅(qū)動強度的結(jié)果會被收集并與僅在弱驅(qū)動條件下運行的同一循環(huán)加以比較。根據(jù) CLTC-P 速度數(shù)據(jù) [km/h],即可計算特定車輛類型所需的速度和扭矩命令。圖 3-5 展示了一個 CTLC 駕駛循環(huán)內(nèi)隨時間變化的速度(以 RPM 為單位)。
圖 3-5 CLTC 駕駛循環(huán)駕駛循環(huán)所需的扭矩和速度命令與上一步中獲取的數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián),并通過該方法比較能耗。圖 3-6 展示了 CLTC-P 駕駛循環(huán)期間弱柵極驅(qū)動和強柵極驅(qū)動的功耗。
圖 3-6 累積能量比較CLTC-P 駕駛循環(huán)內(nèi)弱驅(qū)動的累積能量為 1.407kWh,而強驅(qū)動的累積能量為 1.375kWh。CLTC-P 的總距離為 14.94km,因此弱驅(qū)動和強驅(qū)動的平均功耗分別為 93.9Wh/km 和 92.03Wh/km。
在 CLTC-P 駕駛循環(huán)期間使用可調(diào)柵極驅(qū)動強度可將效率提高 2%。以 72kWh 電池為例,這將帶來圖 3-7 所示的四項關(guān)鍵改進。效率提高 2% 可以在相同的里程下節(jié)省 140 美元的電池成本(重量減輕 9kg,電池體積減小 7.5l),或者可以增加行駛里程 15.5km。
圖 3-7 受 2% 效率提升影響的四個關(guān)鍵方面能耗和逆變器效率取決于車輛類型。車輛重量、最大速度和輪胎半徑只是必須考慮的部分因素。不同的車輛也需要不同的功率才能在一個駕駛循環(huán)內(nèi)達到相同的速度。如果車輛重量更重,則需要更大的功率,因此可調(diào)柵極驅(qū)動強度具有更大的影響力。對能耗有很大影響的另一個重要因素是駕駛方式。更頻繁加速需要更頻繁使用可調(diào)柵極驅(qū)動強度,而這種駕駛方式的效率提升會更多。