电动汽车与混合动力汽车电路仿真中IGBT的应用

电动汽车与混合动力汽车电路仿真中IGBT的应用

绝缘栅双极型晶体管模块（简称IGBT模块）在电动汽车和混合动力汽车的控制电路仿真设计中应用十分普遍。在各种复杂的车辆功率控制策略中，IGBT是实现功率分配控制的核心部件。

以纯电动汽车和混合动力汽车为主的新能源车在设计、验证与车辆性能分析中越来越依靠计算机仿真。IGBT模块的作用就是在车辆进行功率分配时，调节和均衡各部分（包括电池、电机、发电机和发动机等部件）的功率，使车辆运行在最佳能量消耗模式和最佳动力模式的平衡点，称这一功能模块为智能功率模块（IPM）。

IGBT模块的特点是可以实现对电路高速通断的控制，但会消耗大量的能量并造成功率损失。在不断接通与断开操作中，阶跃操作对IGBT模块电子特性的稳定性造成影响，且无法用公式定量表示，因此导致控制精度下降。

从数字信号仿真中的波形可以看出，在-40～150℃范围的工作环境中控制精度都非常高，可以涵盖车辆的绝大部分行驶工况和使用环境。IGBT模块在电动汽车与混合动力汽车的功率分配方面必不可少，而且具有非常大的发展潜力。在响应模型中，精度非常高，但是在一些特定的苛刻条件下（如温度较高时），精度就会下降，这也是未来需要解决的问题。

Masuhisa Hirose et al.SAE 2011-39-7251.

编译：张聪