各位大牛，普锐斯高速区的单脉冲驱动是怎么回事？ 新款普锐斯致胜的奥秘

futurecar

新款普锐斯致胜的奥秘（三）：电机的单脉冲驱动区域增大以及停用两种昂贵材料
2009/08/26 00:00

电机的单脉冲驱动区域增大

　　对于电机，第三代普锐斯通过考察线圈的缠绕方式和压缩成形技术，把线圈端部（线圈中定子横向突出的部分）的单线长度缩短了20％。把磁钢片的厚度从第二代的0.35mm缩小到0.3mm，降低了涡流造成的铁损。通过这一改进，电机的重量减轻了35％，体积缩小了40％，总长度缩短了30％（图6）。

                               
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图6：电机左侧为第二代，右侧为第三代。扭矩从400N·m降低到207N·m，实现了小型化。(点击放大)



　　使用逆变器控制电机时，低速区使用PWM（Pulse Width Modulation）开关方式，高速区使用单脉冲开关方式，两者的中间区域使用过调制PWM开关方式。使用单脉冲开关时，当输入矩形波后，电机线圈的电感会延缓电流的上升沿，得到近似于正弦波的波形。过调制PWM开关则介于PWM与单脉冲开关之间，可以利用3个矩形波形成正弦波。

　　单脉冲的开关次数较少，因此损失较小。但无法得到PWM水平的扭矩响应，所以难以实现精密控制。PWM则与之相反，虽然损失较大，但响应速度较快。

　　第三代普锐斯的电机大幅扩大了单脉冲开关的区域 3）。通过在发动机起动时切换为PWM，并事先把工作电压提高至最高的650V，抑制了起动时的第一次爆震。

　　而对于发电机，线圈的缠绕方式从过去的分布缠绕改为了集中缠绕。因此，线圈端缩短了30％，减少了铜损（图7）。集中缠绕可以缩短线圈端，而且生产性好，是现代电机经常采用的“首选”方式，但齿槽效应方面存在难点。因此，第三代普锐斯采用了发电机方为集中缠绕，电机方则为分布缠绕的做法。

停用两种昂贵材料


　　掌管混合动力系统的PCU（功率控制单元）由于大功率所以采用了水冷方式。第二代中各自独立的电机及发电机用IPM（Intelligent Power Module）和升压用IPM在第三代中合二为一（图8）。部件数量和螺栓数量分别减少了23％和34％。组装的自动化率也从0％提高到了82％。

                               
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图7：发电机第三代采用分布缠绕，重量减少了36％，体积减少了37％。(点击放大)

                               
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图8：第三代的PCU ECU、逆变器、升压转换器、DC-DC转换器全部内置。(点击放大)

对小型化、低价格化的实现起作用的是散热方式的改变。与第二代相比，第三代降低了热阻，把散热机构的体积缩小到了第二代的1/3。散热器为丰田自动织机在昭和电工的协助下开发出来的。

lyftcl

SIX-STEP。。

nirvana_xun

话说pruis用的还是PMSM吗，永磁的价格似乎现在基本上接受不了，有传言说最新的pruis会上SRM这个是真的吗

ada2009

回复 2# lyftcl

请问 L总，six step是在说什么...

lyftcl

六步控制，及方波控制。。。
BLDC里面常用的一种比较简单的控制方式。但在IPMSM里面因为涉及到过调制和六步以及彼此之间的切换，个人认为比SVPWM还是难一些的。
这种方式有点儿算是成熟，paper很多。国内有一篇温旭辉温老师的就不错。 （关于过调制）

lyftcl

六步控制，及方波控制。。。
BLDC里面常用的一种比较简单的控制方式。但在IPMSM里面因为涉及到过调制和六步以及彼此之间的切换，个人认为比SVPWM还是难一些的。
这种方式有点儿算是成熟，paper很多。国内有一篇温旭辉温老师的就不错。 （关于过调制）

异乡de人

采用所谓的six step控制之后是否可以将电机等效为BLDC分析呢。