文章核心观点 - 文章通过对日产Note e-POWER车型的逆变器进行拆解，深入解析了日产串联式混合动力系统（e-POWER）的工作原理、系统构成、能量流转模式及其优缺点，并与丰田、本田的混动系统进行了对比[5][7][14] - 拆解分析揭示了该逆变器采用标准化、简洁化的设计，核心组件包括薄膜电容器、母线排、控制PCB及硅基IGBT功率模块，体现了公司在成本控制和零部件通用性方面的设计思路[21][43][47] - 分析指出，串联式混动系统因发动机不直接驱动车轮，在城市工况下能让发动机持续运行在最优效率区间，但在高速工况下因能量转换环节多、损耗大，其燃油经济性略低于同级别的串并联或并联式混动系统[13][14][15] 串联式混合动力系统（e-POWER）工作原理与特性 - 系统由发动机、发电电机、两台逆变器、蓄电池及驱动电机构成，发动机仅用于发电，不直接驱动车轮，本质上相当于一台带车载发电机的电动汽车[7] - 系统包含多种运行模式：蓄电池直供驱动模式、再生制动模式、以及发动机运行模式（可为电池充电和/或直接驱动电机）[10] - 核心优势在于发动机可始终运行在热效率最优的转速与负载区间，从而在城市道路（时速约60公里/小时）及启停频繁的工况下实现优异的燃油经济性[13] - 主要局限在于高速行驶时，因空气阻力增大，车辆需依赖发动机发电驱动，能量需经过发电电机、逆变器、驱动电机等多重转换，导致整体能量损耗相对明显，燃油经济性下降[13] - 与丰田THS II（串并联式）和本田e:HEV（并联式）相比，日产的串联式系统因发动机无法直接连接驱动轴，在高速工况下的能量损耗更大，直接体现在燃油经济性数据上[14] - 具体数据显示，日产e-POWER车型在WLTC工况下的燃油经济性为28.4公里/升，高速工况下为27.1公里/升，均略低于同级别搭载其他混动系统的紧凑型车型[15] 逆变器整体结构与核心组件分析 - 拆解逆变器来自2023年4月生产的日产Note，其整体构造相对简洁，核心组件包括与母线排集成的薄膜电容器、两组堆叠式印刷电路板（PCB）以及下方的功率半导体模块[16][21][23] - 薄膜电容器为松下品牌，额定参数为450V、1010μF，主要作用是为电机和发电机提供瞬时电流[19][35] - 母线排采用两层铜片叠合、可分离设计，中间用绝缘纸绝缘，旨在最大限度降低电感；上下层结构有差异，下层设有凸起以便在螺栓连接时定位，适应车辆振动[35][40] - 两组堆叠的PCB功能不同：上层为控制板，搭载东芝基于ARM内核的微控制器及多摩川精机的旋转变压器IC；下层为栅极驱动板，搭载罗姆生产的栅极驱动集成电路BM60060[43] - 功率半导体采用三菱电机的硅基IGBT模块，型号CT700CJ1A060，额定参数650V、700A，为6合1汽车专用模块，背面采用铝制散热片和直接水冷设计[43] - 该级别车型未采用碳化硅SiC MOSFET而选用硅基IGBT，核心目的是控制成本[47] - 两组PCB及功率半导体模块被验证为完全相同，推测日产采用此标准化设计是因Note车型销量大，可降低生产成本并提升零部件在其他e-POWER车型上的通用性[21][47] 电流检测、冷却设计与能量流转细节 - IGBT模块三相侧连接的母线排上安装有电流传感器，采用霍尔元件检测电流，传感器设计一致且可互换，进一步体现了零部件标准化的思路[50] - 冷却液通道设计使冷却液沿同一水平面流动，推测其优先冷却驱动电机侧的IGBT模块（因运行时间更长、发热更持续），然后再冷却发电电机侧模块，以确保工作稳定性[54] - 文章结合逆变器结构图，详细分析了不同工况下的能量流转过程，包括纯电行驶、再生制动、发动机发电为电池充电、发电与电池共同驱动电机以及发动机直接发电驱动等模式[26] - 特别说明了日产Note e-POWER无启动电机，发动机启动由发电机在启动阶段充当电机角色来完成[26] - 针对长下坡再生制动场景，当电池充满后，系统会通过将驱动电机切换为发电机模式、发电电机切换为电机模式来强制带动发动机实现发动机制动，此时发动机不喷油，燃油消耗为零[27]