越小，电机和变频器的体积就相对越小。综合以上因素，确定电池的电压等级为

312V，电

机的电压

 等级为 230V。

c.其他参数确定：蓄电池电压选定后，还应根据 HEV 的续航里程等要求选定蓄电池的安时
数；根据电机电流计算逆变器电流；根据系统电压和电流等级选择保护用开关及其熔断器、
电线电缆的型号规格、各种电气系统的绝缘和电气间隙等。
逆变器设计关键技术
逆变器设计关键技术包括：主电路参数计算；散热器和风机计算；数字控制电路设计和软
件设计；总体结构设计。
a.主电路电气图和主要器件参数计算
逆变器采用电压源型主电路，直流侧加支撑电容，附加直流继电器和预充电电路。其电路图
如图

1 所示。

 

                       
在主电路设计时，最重要的是确定功率器件的电压和电流等级。本系统选择的

IGBT 电压等

级为

600V，对应的蓄电池电压等级选择为 312V，电机额定电流 In=192A，考虑到在低速

起动时要求起动转矩为

2Tn，对应的电机的启动电流约为 2In，因此选择 IGBT 的电流等级

为

600A。

    
根据所选择的电压等级，直流侧电容电压等级选定为

450V。其容量则一般使用如下经验公

式进行计算：

 
   
    
式中，

P 为逆变器输出功率，VDC 为直流侧电压，CDC 为直流侧电容容量。经计算得到需

要的电容容量为

0.0175F

≤CDC≤0.035F。实际系统中的电容容量为 20000μF。

b.功率器件损耗计算
功率器件的损耗由

IGBT 静态损耗、IGBT 开关损耗、二级管静态损耗和二极管动态损耗等四

个部分组成。
IGBT 静态损耗计算公式为：
 

式中，

ICP 为额定输出电流；Vce(sat)为在额定输出电流时的饱和压降；D 为平均占空比；

cosθ 为功率因数。
IGBT 开关损耗计算公式为：
 

式中，

fC 为开关频率；PSW(ON)为 IGBT 开通能耗；PSW(OFF)为 IGBT 关断能耗。

二极管静态损耗计算公式为：