電動汽車電機的發展
『壹』 電動汽車的發展前景如何
目前來說,無論是是國外還是國內,對於電動汽車的前景普遍都是看好的。歐盟地區已經宣布於2020年全面取消燃油汽車的銷售,而國內,政府對於電動汽車出台補貼政策以及減免購置稅和專用車牌、大量建設充電樁等一系列措施,使得電動汽車的銷售也是一片火爆,也說明了電動汽車的前景光明。
雖然說純電汽車的大范圍普及還有待於技術的進步,但混合動力的火爆,無疑也是在純電技術突破之前,一個合理過渡的最佳選擇。一旦純電技術出現革命性的突破,那麼毫無疑問,屆時純電動車必然將全面替換和取代燃油車乃至混合動力。
『貳』 新能源汽車永磁同步電機的發展史,究竟是怎樣的
電動汽車具有低雜訊、零排放、高效率、節能、能源多樣化和綜合利用等明顯優勢,成為各國發展的主流。隨著永磁材料性能的提高和成本的降低,永磁同步電機(PMSM)以其高效率、高功率因數和高功率密度的優勢成為電動汽車驅動系統中的主流電機之一。
電動汽車在美國的發展比日本晚。在美國,感應電機的設計和控制策略已經成熟,因此感應電機是電動汽車的主要驅動電機。而美國也對永磁同步電機進行了研究,成果突出。詹姆士開發的永磁同步電機。歌迪和凱文。SatCon公司的LeRowR.E採用定子雙繞組技術,不僅擴大了電機的轉速范圍,而且有效利用了逆變器的電壓,繞組電流小,電機效率高。表4顯示了美國SatCon公司開發的電機在不同速度和功率下的效率特性。
『叄』 電動車電機的發展趨勢
電動汽車無疑是時下最為「熱門」的產品之一,世界各大知名汽車生產廠商都在奮力角逐這一「新鮮事物」,當然國內企業也不甘落後,而電動車整車組配過程中,電機的好壞又直接決定了整車性能的高低,我國電動汽車產業發展與國外差距正在拉大,其中電機的差距尤為明顯。由於新能源汽車的發展,純電動汽車所用電機市場已經成為重點銷售方向,雖然很多國內企業都宣稱自己擁有全產業鏈的科研實力,但是真正好的電機一定是需要長期的技術積累,然後才能試制、測試,最終才能走向批量生產。國內真正有實力做新能源電機的整車企業很少,尤其是在乘用車領域,在各企業大力宣揚擁有核心自主的背景下,大家都不願對外展示作為新能源汽車核心部件之一的電機環節仍處於受制於人的境況。在中國號稱做新能源電機的企業很多,但是專業做新能源電機的企業很少,很多企業都是從做傳統的機械、船舶等傳統工業電機領域轉行進入新能源驅動電機領域,幾無研發、生產經驗。雖然傳統工業電機與新能源汽車電機在原理上是相通的,但是在實際製造上還是存在不小區別的。新能源汽車所用電機分為非同步電機和永磁電機兩種,前者主要用於公交、客運等商用車,而後者主要用於乘用車。由於非同步電機的轉子無繞組,也無電刷,沒有磁感應,功率轉換效率低,構造也簡單,價格也比較便宜,主要應用於大型客車;而永磁電機電機的轉子有繞組,有電刷向轉子供電,功率轉換效率大,結構較復雜,價格也貴,主要用於對轉速要求嚴厲的環境,比如純電動乘用車。在此過程中很多電機配套企業都是急忙上馬,將傳統工業電機進行簡單的技術改進,當作新能源汽車電機提供給整車廠。但在國外,生產新能源汽車電機存在著多項嚴格的技術指標。新能源汽車,尤其是純電動汽車在爬坡、下坡、平坦路面、顛簸路面等不同路況行駛時,電機的輸出功率不一樣。國內很多電機廠僅僅是在傳統工業電機的生產經驗上稍加改進,完全沒有考慮到新能源汽車電機的使用環境,會大大縮短使用壽命,且易造成局部過熱、線路短路等危險情況。既然都意識到電動汽車電機今後將有廣闊的市場,何不嚴格的從電機的研發、試驗、投產進行把控,盡早進行基礎性研究,「靜下心來」從零做起,真正形成電動汽車電機產業鏈,以健全的姿態面對觸手可得的機遇。
作為新能源汽車中必備的儲能設備,動力電池起著舉足輕重的作用。鉛酸動力電池。
據中國電池工業協會副理事長王敬忠介紹,新能源汽車的發展對動力電池提出了高要求,高性能的先進動力電池的研發和生產逐漸發展起來,其中鋰離子動力電池,新型高容量的鉛酸動力電池備受關注。
「高性能動力電池是發展新能源汽車產業的重要技術支撐。」中國科學院物理研究所黃學傑如是對記者表示。他認為,提升我國動力電池的產業技術水平,建立產業共性技術開發平台,可以與電池行業發展方向和重點企業需求相結合,解決我國電池生產的技術瓶頸和工藝問題。
在提升電池、電機等核心零部件的基礎上,產業體系的競爭力有望提高,並促進2012年新能源汽車在國內的推廣加快。
『肆』 電動汽車電機的發展經歷
永磁無刷直流電機
通過改變永磁直流電機的定子和轉子的位置,就可以得到永磁無刷直流電機。需注意到是「直流」這個術語會引起誤解,因為它並不是指直流電機,實際上它採用交流方波供電,所以也稱為永磁無刷方波電機。它最大的優點是無刷,消除了電刷帶來的許多問題。而且方波電流方波磁場相互作用可以產生更大的轉矩。佛山照明沈大衛教授給的全稱就是「永磁無刷方波力矩電機」。
永磁無刷同步電機
用永磁材料代替傳統同步電機的勵磁繞組,就能去掉傳統的電刷、滑環和勵磁繞組的銅損,由於採用正弦交流電及無刷結構,又叫永磁無刷交流電機。其優點是高能量密度和高效率,其恆功率區域有更寬的轉速范圍,並可以以矢量控制方法來滿足電動汽車的高性能要求。如南車時代的電機。
非同步電機驅動系統
非同步電機其特點是結構簡單、堅固耐用、成本低廉、運行可靠、低轉矩脈動、低雜訊、不需要位置感測器、轉速極限高。
非同步電機矢量控制調速技術比較成熟,使得非同步電機驅動系統具有明顯的優勢,因此被較早應用於電動汽車的驅動系統,仍然是電動汽車驅動系統的主流產品(尤其在美國),但已被其它新型無刷永磁牽引電機驅動系統逐步取代。最大缺點是驅動電路復雜,成本高;相對永磁電機而言,非同步電機效率和功率密度偏低。
『伍』 [填空題]( )和電動機的發明和發展推動了電動汽車的發展
時下,電動汽車已被國家大力推崇,汽車時代在發展,在改變。相信在未來的某一天,開一輛電動汽車回成為常態。
優點
新能源汽車的優點一:環保
純電動汽車在運行過程中可以做到零污染,完全不排放污染大氣的有害氣體。即使按所耗電量換算為發電廠的排放,造成的污染也少於傳統汽車,因為發電廠的能量轉換率更高,而且集中排放可以更方便地假裝減排治污設備。
新能源汽車的優點二:省錢
2014年,國家和地方政府給予電動汽車最高11.4萬元的補貼,這一舉措使電池成本居高不下的電動汽車的售價能夠下降到與傳統汽車相當的水平。而在油價高企的今天,電動汽車的運行費用是要遠小於傳統汽車的。
新能源汽車的優點三:噪音小
電動機在運行中的噪音和振動水平都要遠遠小於傳統內燃機。在怠速和低速情況下,電動汽車的舒適性要遠高於傳統汽車,隨著速度的提升,胎噪和風噪成為噪音的主要來源,兩者才回到同一水平上。電動汽車的這一特點對於提升汽車的NVH性能無疑會有很大的幫助
新能源汽車的優點四:節能
電動汽車的百公里耗電量為15-20kwh,算上發電廠和電動機的損耗之後,百公里的能耗約為7公斤標准煤。傳統汽車按百公里耗油量10L計,能耗約為10公斤標准煤。並且在城市的擁堵環境里,電動汽車的節能優勢會進一步放大。
『陸』 新能源純電動汽車的發展趨勢
你好,朋友,很開心為你提供我知道的信息。當前,我國正在貫徹「資源節約型,環境友好型」的發展戰略,國家對新能源汽車實施重點扶持政策。目前國家財政扶持節能減排,促進了新能源產業加速發展,並且已成為新一輪汽車促銷的亮點。隨著油價不斷攀升,能源與環保問題日益突出,新能源汽車無疑會成為未來汽車的發展方向。因此,新能源汽車技術專業所培養的人才定然是未來的稀缺人才。
新能源汽車技術專業是國家大力發展電動汽車為主的新能源汽車緊缺人才專業。
新能源汽車專業畢業生就業途徑比較廣。新能源汽車專業畢業生可以通過競聘,做新能源汽車公司的技術人員;也可以到4S店做新能源汽車的維修技師;還可以通過自主創業實現就業。
只要我提供的信息能給朋友你帶來一點點幫助,我都覺得開心。
『柒』 電動汽車電動機的研發歷史
1949年全國總裝機184.83萬千瓦,全國僅有為數不多的電機修理廠;1958年上海電機廠造出世界上第一台雙水內冷發電機(汪耕院士,汪槱生院士);1999年中科院電工所(顧國彪院士1958年開始研究)東方電機廠(饒芳權院士)合作用蒸發冷卻改裝成功李家峽400MW 水輪發電機的4 號發電機;2003年已達3.9億千瓦,為1949年的211倍,形成了以上海,哈爾濱及四川東方三大發電設備製造集團為骨乾的製造企業群.但人均裝機容量不到0.3千瓦,我國年人均用電量僅相當於世界水平的1/3 .
『捌』 電動汽車電動機的發展前景
電動汽車的發展史是螺旋上升的歷史。從1834年美國人達溫坡特(Davenport)在布蘭頓城街上演示他自己製造的小電池車開始,電動車逐漸發展達到興盛。19世紀末,汽車製造成功,由於汽車的性能遠高於電動車,使電動車受到排擠。20世紀60年代,汽車已成為城市主要污染源,70年代出現了石油危機,這使電動車重又得到重視。各國政府開始制定法規研製電動車。汽車工業已發展成為國民經濟的支柱產業,汽車已成為人們生活中不可缺少的一部分;但同時,汽車給城市造成了嚴重的污染,而且全球已探明石油資源僅能開發使用40多年。因此,研究高性能的電動車以替代汽車是歷史的必然。目前,世界電動車的發展已由試運行向推廣應用方向過渡:日本從1996年開始向國內用戶銷售商品車,美國從1997年開始向美國用戶銷售商品車。中國的電動車目前處於研製階段。為了促進國際廣泛的交流與合作,國家科委和機械工業部在1996年12月6~15日舉辦了1996北京國際電動汽車及代用燃料汽車技術交流、研討會暨展覽會。就電動車發展中的各種問題進行了探討。同時,國內外的汽車生產廠家及國內的一些大專院校、科研單位展出了自己研製的電動車。本次會議反映了電動車的一些最新研究成果,從中也可以看出電動車用電機的發展趨勢。
2制約電動車發展的關鍵
以電動車與傳統的燃油汽車進行比較,相當於以電池代替燃油,以電動機代替發動機。由於電池的能量密度(單位重量儲存的能量,wh/kg)遠遠低於燃油,傳統結構電動機的性能又不能直接適用於電動車,因此,電池和電動機既是電動車的核心,同時又是制約電動車發展的關鍵。
3 電動車用電機的發展趨勢
雖然各種各樣的驅動用電動機早已研究得很成熟,但它們並不能直接適用於電動車,因為電動車有其特有的運行特點,所以所用的電動機必須滿足這些特點才能獲得高性能。
3.1電動車的特點
電動車最顯著的特點是頻繁的起停、加減速,而不是運行於某一恆速下。電動車主要用於在污染比較嚴重的大中城市市區固定路線行駛和某些特殊場合,如機場、車站、碼頭、倉庫、遂道和旅遊區域等地方。人們對電動車的1次充電行駛距離和最高時速有一定要求,但要求不是很高。一般1次充電行駛50~100km,最高時速在100km/h以內就可滿足要求。從長遠看,電動車要取代燃油汽車,它的性能必須可與燃油汽車相比,所以它的1次充電行駛距離和最高時速都要大大提高。另外,可靠性和價格也是人們比較關注的問題。
3.2電動車用電機應具備的特點
基於電動車的特點,對所用的電動機就應有一定的要求。為了提高最高時速,電動機應有較高的瞬時功率和功率密度(w/kg)。為了提高1次充電行駛距離,電動機應有較高的效率,而且電動車是變速工作的,所以電動機應有較高的高低速綜合效率。電動車起動和爬坡時速度較低,但要求力矩較大;正常運行時需要的力矩較小,而速度很高,故用於電動車的電機的典型機械特性曲線如附圖所示。即在低速時為恆轉矩特性,高速時為恆功率特性,且電動機的運行速度范圍應該較寬。另外,電動機應堅固、可靠,且價格較低。
3.3電動車用電機的發展趨勢
在電動車發展初期,多採用直流電動機。在試制大客車時用串勵電動機,在小客車及小貨車上用並勵、復勵電動機。隨著永磁材料的發展,永磁直流電動機也有所應用。直流電動機的優點是有比較好的控制特性。但它重量大,效率低,價格貴,而且由於電刷和滑環的存在,需要維護,電刷磨損又會造成不安全工作。因此,隨著電力電子器件的發展,交流電動機逐漸成熟,直流電動機逐漸被交流電動機所取代。這次會議參展的電動機也以使用交流電動機為主。
非同步電動機以其低費用、高可靠性、高速、低轉矩波動/雜訊和不用位置感測器等優點而首先被選用,矢量控制的非同步電動機更以其優異的性能成了電動車的第一選擇。本次參展的美國通用汽車公司的EVl、福特汽車公司的Ranger EV以及國內遠望公司的電動客車都採用了非同步電動機。以.EVl為例,其性能見附表,EVl是曾在1990年芝加哥汽車博覽會上引起轟動的「沖擊」(Impact)概念車的商品化車。可以看出,它的續駛里程和最高時速都達到很高的數值。但同時可見,電動機功率很大,電池電壓很高,其性能與電動機功率或與電池電壓的比值並不高。這是由於非同步電動機存在比較大的銅損,使效率下降。特別是在低速時,效率更低,這是它的致命弱點。
以永磁同步電動機和無刷直流電動機為代表的交流永磁電動機以其低重量、高效率這一特別的優勢而在電動車領域被廣泛應用。這類電動機的價格偏高,但隨著批量生產和永磁材料價格的進一步下降,它的價格會下降。這類電動機也有它的弱點,由於功
率電源電壓的限制,原邊繞組的匝數不能超過一定數值。因此,對於電動機,提高旋轉頻率和不增大電流而提供要求的輸出功率很困難。即在高轉速下如要提供足夠的輸出功率就必須增大電流,這就消耗了大量的電能,降低了效率;若不增大電流,則輸出功率下降,電動車不能正常運行。本次參展使用永磁同步電動機有代表性的是日本豐田公司的RAV4 EV,使用無刷直流電動機有代表性的是清華大學等研製的電動輕型客車和中科院北京三環公司的電動轎車。它們的性能見附表。RAV4 EV使用了高性能的鎳氫電池,其最高時速和續駛里程都較高,已達實用化階段。清華大學和三環公司的電動車使用鉛酸電池,指標也很高。
開關磁阻電機結構簡單、緊密、堅固、效率高,低速時可提供很大的轉矩,且驅動器結構簡單,它曾被專家預測為電動車領域的一匹黑馬。它的缺點主要是振動和雜訊較大。本次參展使用開關磁阻電機的典型電動車是義大利菲亞特公司的菲亞特500型電動車,其性能見附表。可以看出,在一定功率下,它所能提供的最大轉矩較大,即最大轉矩與功率之比較大。
可見,電動車使用的各種電動機各有優點,同時又都有其不利的一面,從而使它們並不能完全適合於電動車。因此,繼續開發適用於電動車的電動機仍是電機工作者的任務。哈爾濱工業大學研究的多態電機就是這樣一種嘗試。這是一種融混合式步進電動機和非同步電動機的結構於一體的電機,即在傳統的混合式步進電動機的轉子槽內配置一套籠型繞組,將定子鐵心分為兩段,兩段定子鐵心之間放置一個軸向電磁勵磁線圈,其餘結構與混合式步進電動機相同。低速時,給電機定子繞組按混合式步進電動機方式供電,則電機作為混合式步進電動機運行。高速時,給電機定子繞組按非同步電動機方式供電,同時軸向電磁勵磁線圈通電產生對磁鋼去磁的軸向磁場,使磁鋼對電機運行不產生或產生很小的影響,這時電機作為非同步電動機運行。這樣,這種多態電機同時具有混合式步進電動機低速時高轉矩和非同步電動機高速時高效率的優點,具有較高的高低速綜合性能和較寬的運行速度范圍。這次參展的EV96—1型電動轎車就是使用的這種多態電機,目前這種電機仍正在研製中。
3.4驅動方式的發展趨勢
傳統燃油汽車的驅動系統中包括發動機、減速器和差速器。這是由於內燃機的速度范圍窄,必須用減速器來擴大速度范圍。使用差速器是便於轉向。減速器和差速器為一系列傳動齒輪,它們在汽車運行中消耗一部分機械能,使車輪得到的功率不到發動機功率的2/3,大大降低了汽車的效率。由於電動機與發動機的不同特點,電動車可以採用四種驅動方式:與傳統燃油汽車相同;省略減速器;進一步省略差速器,電動機同軸驅動車輪,即軸驅;將電動機直接裝在車輪內,即輪驅。可以看出。輪式驅動既完全消除了傳動中的機械磨損,提高了傳動效率,又具有最小的體積、最輕的重量,同時故障率降低。因此,輪式驅動是電動車最佳的驅動方式。國內外對輪式驅動有過一定的研究,如在第26屆東京Motor展覽會上,東京電力公司推出的IZA型電動車就採用了四輪直接驅動方式,其最高時速為176km/h,1次充電行駛距離為548km(以40km/h恆速),用的是鎳鎘電池,它是當時性能最佳的電動車,這無疑與輪式驅動方式有關。本次參展採用輪式驅動的只有兩家,即中科院北京三環公司和哈爾濱工業大學的電動車。因為輪式驅動控制方式較為復雜,故需要在控制上多做工作。
4結論
a.作為電動車用電機,直流電動機已逐步被淘汰。
b.非同步電動機、交流永磁電動機和開關磁阻電動機都已被用來驅動電動車,它們各有自己的優勢,但也都有各自的弱點,並不完全適合於電動車。
c.進一步研究更適合於驅動電動車的電動機是電機工作者的任務。多態電機是一種有前途的電機。
d.輪式驅動是電動車最佳的驅動方式。