新能源汽車與電機的關系
A. 新能源汽車電機
永磁交流電動機需要將位置信號傳給電機控制器,以便實現閉環控制。以前用光學編碼器,現在用旋轉變壓器。旋轉變壓器是一種輸出電壓隨轉子轉角變化的信號元件。以上回答希望對你有用。
B. 關於新能源汽車上所用電機
在HEV上是以電動機驅動作為發動機驅動的輔助動力,但又必須對電池組的質量和整車的整備質量進行限制,以減輕HEV的總質量。因此,一般電動-發電機只是在HEV發動機啟動,車輛啟動、加速或爬坡時起作用。電動-發電機又是發動機的飛輪,起調節發動機輸出功率作用。電動-發電機還起發電機的作用,電動-發電機又是發動機的飛輪,起調節發動機輸出功率作用。電動-發電機還起發電機的作用,將發動機的動能轉換為電能,儲存到電池組中去。在HEV下坡或制動時,將汽車慣性動能轉換為電能,儲存到電池組中去。因此,HEV有了電動機的輔助作用,就可以使HEV達到節能和「超低污染」的要求。電動機的種類很多,用途廣泛,功率的覆蓋面非常大。但HEV所採用的電動機種類少,功率覆蓋面也較小。目前主要採用的交流電動機、永磁電動機和開關磁阻電動機,不管是電機本身還是它們的控制裝置,成本都比較高,但隨著電動機的電子計算機控制和機電一體化的加速發展,很多新技術正逐步運用到混合動力汽車(HEV)的電動機上,一旦形成大規模批量生產,所用電機乃至整車的成本都會得到大大降低。
(1)混合動力汽車用電動機的發展概況
蒸汽機啟動了18世紀第一次產業革命以後,19世紀末到20世紀上半葉電機又引起了第二次產業革命,使人類進入了電氣化時代。20世紀下半葉的信息技術引發了第三次產業革命,是生產和消費從工業化向自動化,智能化時代轉變;推動了新一代高性能電機驅動系統與伺服系統的研究與發展。21世紀伊始,世界汽車工業又站在了革命的門檻上。雖然,汽車工業是推動社會現代化進程的重要動力,然而,汽車工業的發展也帶來了環境污染愈烈和能源消耗過多兩大問題。顯然,加劇使用傳統內燃機技術發展汽車工業,將會使這兩大全球問題繼續惡化。於是,電動車(包括純電動車,混合動力汽車,燃料電池電動車)概念的提出,將會是未來世界汽車工業發展的新方向,不過就當今世界科技水平來說,混合動力汽車的研究與開發相比其它兩種形式更具有現實意義,應該作為這一新方向的第一步。20世紀80年代前,幾乎所有的電動車驅動電機均為直流電機,但隨著電動車(混合動力汽車)性能的提高,其在高負載下轉速的限制,體積大等缺點逐漸暴露,取而代之的是交流非同步電機,永磁電機,開關磁阻電機以及新型的雙凸極永磁電機,而上述電機在用於混合動力汽車上所表現出來的性能也是一個比一個優越。目前,雙凸極永磁電機的機理和設計控制理論還有待於進一步的研究與完善,不過它作為混合動力汽車的電動機有著潛在的巨大優勢。
(2)混合動力汽車對電動機的基本要求
a.從日本汽車公司開發電動汽車的研究和實踐認為,在採用大功率的電動機來驅動HEV時,與採用小功率的電動機比較,具有電阻小,效率高,比能耗低,動力性能好等優點。但在目前的條件下,各種電池的比能量較小,理所當然地採用小功率的電動機,因而出現電阻大,效率低,比能耗高,動力性能差等問題。
b.混合動力汽車的電動機應具有較大范圍內的調速性能,能夠根據駕駛員對加速踏板和對制動踏板的控制,由中央控制器控制電動機與發動機之間動力的協調。以獲得所需要的起動、加速、行駛、減速、制動等所需的功率與轉矩,使它們達到與內燃機汽車加速踏板同樣的控制效果。
c.混合動力汽車應具有最優化的能量利用,電動機應具有高效率、低損耗,並在車輛減速時實現能量回收並反饋回蓄電池,這點在內燃機汽車上是不能實現的。
d.電動機的質量,各種控制裝置的質量和冷卻系統的質量等也要求盡可能小,因此,大功率的高速電動機具有高性能,質量小等優點,在混合動力汽車得到了廣泛地應用。另外,還要求電動機及控制裝置在運轉時的雜訊要低。
e.各種電動機的電壓,可以達到120~500V,對電氣系統安全性和控制系統的安全性,都必須符合國家(或國際)有關車輛電氣控制的安全性能的標准和規定,裝置高壓保護設備。
除此之外,還要求電動機可靠性好,耐溫和耐潮性能強,能夠在較惡劣的環境下長期工作,結構簡單,適合大批量生產,運行時雜訊低,使用維修方便,價格便宜等。
(3)混合動力汽車所用電動機的選擇策略
在確定混合動力汽車所採用的電動機時,首先應採用技術成熟,性能可靠,控制方便和價格便宜的現成的電動機。一般情況下,電動機性能必須充分滿足單獨用電力驅動模式行駛工況時的要求。電動機在低速時應具有大的轉矩和超載能力。在高速運轉時,應具有大的功率和有較寬闊的恆功率范圍。有足夠的動力性能來克服整車的各種阻力,保證其有良好的起動,加速性能和行駛速度及實現制動時的能量回收。現在混合動力汽車上,主要採用能夠實現變頻、調速的高轉速電動機,高速電機的轉速可以達到1萬~1.2萬r/min,在高速運轉時,有更大的功率和有較寬闊的恆功率范圍,體積較小和質量較小,但要求裝置高精度的高速軸襯,需要用高品質的材質來製作,並要保證高效率的冷卻。
(4)雙凸極永磁電動機的簡介
傳統的開關磁阻電機(SRM)雖然可靠性較高,結構十分簡單,單位體積功率與非同步電動機相當或略高一些,而且在寬廣的調速范圍內都具有相當高的效率,但是,從能量轉換的觀點看,SR電機在定子繞組的一個開關周期中,最多隻有半個周期得到利用,電機實際運行時,為避免在電感下降區產生制動力矩,繞組電流的關斷角不得不較多地提前於最大電感位置,半個周期都未能得到充分利用。因此,SR電機僅獲得「一半的利用率」,由此產生了換流問題和相對材料利用率低問題。可以預見,如果能利用定子繞組整個開關周期,在電感下降區也能產生正向轉矩,SR電機的單位體積功率必將大大提高,但傳統結構的SR電機是難以實現的。如果在SR電機中用永磁材料預先建立一個磁場,通過控制定子繞組的電流方向,使永磁體產生的磁場和繞組電流產生的磁場相互作用,就能實現在電感下降區產生正向轉矩的設想。我國稀土材料的儲存量為世界第一,釹鐵硼等高性能稀土永磁材料在電機領域中已得到廣泛應用,大大提高了電機性能,但在SR電機上的實踐才剛剛開始。
雙凸極永磁電動機(Doubly salient permanent magnet motor,簡稱DSPM),是隨著功率電子學和微電子學的飛速發展在90年代剛剛出現的一種新型的機電一體化可控交流調速系統。該系統由雙凸極永磁電機、功率變換器、位置感測器和控制器四部分組成。電機定轉子結構外形與開關磁阻電機相似,呈雙凸極結構,但它在轉子(或定子)上放有永磁體,從而使運行原理和控制策略與開關磁阻電機有本質區別。DSPM系統的主要優點是結構簡單、控制靈活、動態響應快、調速性能好、轉矩/電流比大,可實現各種特殊要求的轉矩/轉速特性,功率因數接近於1,效率高,是電工學科近年來繼開關磁阻電機之後又一全新的研究方向。DSPM電機作為一種應用前景看好的交流調速系統,是由美國著名電機專家T.A.Lipo等人於1992年首先提出的,並進行了初步的理論和實驗研究,此後歐美一些國家也相繼開展了對DSPM電機及其控制系統的研製工作,目前國際上對DSPM電機的研究僅停留在初步理論和樣機實驗階段。關於DSPM電機仍有大量的基礎理論問題,包括電機參數計算,模型建立,分析方法,控制策略等有待深入探討。
C. 現在新能源汽車上用的電機是什麼電機
新能源汽車的主流電機有直流電機,非同步電機,永磁同步電機三種。
永磁同步電動機的結構與直流電動機相似,這樣便可具備無刷直流電動機結構簡單、運行可靠、功率密度大、調速性能好等特點。與此同時,由於永磁同步電動機採用的驅動方式不同於直流電動機,所以,在噪音以及控制環節上,永磁同步電動機更勝一籌。
D. 新能源汽車的電機工作原理是什麼有哪些型號
電動機工作原理是磁場對電流受力的作用,使電動機轉動。電動機是把電能轉換成機械能的一種設備。型號包括:直流電機和交流電機(永磁同步電機、交流非同步電機和開關磁阻電機)。
E. 如何區分新能源汽車非同步電機和同步電機
目前新能源汽車採用的電機主要有兩種:三相交流非同步電機和三相永磁同步電機。其實關於這類的文章挺多的,但鑒於他們的專業性,內容深度比較大。所以這邊用比較通俗的說法,簡要介紹一下他們的區別。
「三相」還是比較好理解的,比如我們的工業用電就是三相電,相位互差120,合起來就是一周360。
電機分為定子和轉子兩部分,上圖中紅框永磁轉子即為轉子,旋轉部分;紅框線圈即為定子,固定不動。如果轉子的旋轉速度與定子的旋轉磁場速度一致的,叫同步電機;如果不一致,叫非同步電機。這就是同步與非同步的區別。
三相交流非同步電機也叫感應電機,它根據的是法拉第電磁感應定律。電磁感應是指因磁通量變化產生感應電動勢的現象。
當定子線圈產生旋轉磁場時,轉子因磁通量變化產生感應電動勢,轉子導體閉環產生感應電流,轉子的載流導體在定子磁場中受到電磁力的作用,驅動轉子沿著旋轉磁場方向旋轉。轉子的轉速一定是小於定子線圈產生旋轉磁場的,假設同步,沒有轉速差,沒有切割磁感線,就沒有轉子感應電流,那就不可能有電磁力驅動旋轉,因此只能非同步。一直被追趕,但永遠不可能被同步。
三相永磁同步電機,根據的是磁極同性相斥異性相吸的原理。轉子安裝有永久磁體具有固定的磁極,當定子產生旋轉磁場會帶動轉子進行旋轉,轉子的旋轉速度與定子中產生的旋轉磁極的轉速是同步的。
因此,他們的區別是:轉動上不相同;原理根據不相同;轉子結構不相同,永磁同步電機的含有永久磁體,交流非同步電機則沒有。
F. 新能源車的電機和傳統汽車的電機有什麼區別
新能源電機的優勢:
1.節約能源、降低長期運行成本,適合風機、水泵、壓縮機、汽車等行業使用;
2.直接啟動或者用變頻器調速;
3.稀土永磁高效節能電機本身可比普通電機節約電能15%以上;
4.新能源電機電流小,節約輸配電容量,能夠延長系統整體的運行壽命。
G. 新能源汽車加速時間與驅動電機扭矩的關系式是怎麼樣的
這是一個復合函數,直接求解很麻煩,可以採取數值計算方法來解決。大概計算步驟是:
v=v0+a*t,這是恆定加速度情況
實際加速度a是變化的,所以只能採取積分方式,即
v1=v0+^v
^v代錶速度增量,可取時間增量為一秒,v1代表時間增加一秒後的新速度值
其中^v=^a,因為a的計算公式已知,此時就可以計算^a了
具體過程比較復雜就不說了,一般程序員都會做的。供參考。
H. 淺析電動機在新能源汽車上的發展與方向。
5KW低速電動汽車增程器
選電動四輪車主要對比下其主要性能,電池容量,續航里程,最大時速,硬體設施以及安全性等等,不同品牌也是需要看具體是哪個型號的才有對比性,直接品牌對品牌就看哪家企業做的大了。還有就是根據自己的經濟實力和實際使用需求來綜合考慮,總體來說還是大品牌的性價比會更高。
由於低速電動四輪車的續航里程還是比較有限的,不能完全滿足大眾的日常出行需求,如果想要增加其續航里程,可以裝上一台增程器,以此來增加其續航里程,增加其活動范圍,滿足大眾日常出行需求,實現出行往返自如,不再因半途沒電而舉步維艱。
增程器在電量是滿格的時候不推薦啟動,一般建議在電量只有30%-40%的時候啟動是最佳的。滿電量的時候啟動是沒有什麼特別好的效果的,為了環境友好,建議在需要的時候啟動增程器,電池污染比廢氣污染更嚴重,保護電池就是保護環境。不建議在電池沒有一點電的情況下使用,增程器啟動的時候是電啟動,在電池一點電都沒有的時候啟動可能會打不著火。
I. 新能源汽車驅動電機與工業驅動電機有何不同
相似之處:
1.它們都是馬達
看似廢話,我想說的是,電動車的電機只是一種電機,沒什麼特別的。分析方法逃不過常見的電磁分析方法,計算工具都是有限元軟體,模擬求解器都是基於瞬態求解器,電磁方程逃不過麥克斯韋方程。沒什麼大不了的,是有特殊負載要求的電機。
2.分類和控制是一樣的
電動汽車也分為感應電機和永磁電機,控制理論和方法與工業電機沒有區別。
差異:
1.嚴格的體積和重量要求
因為是車載,所以這個要求比較突出。普通工業電機對尺寸和重量沒有這么嚴格的要求,因為工業場地巨大,一般都是先達到工業目標。不同的電動汽車,其尺寸和重量決定了其動力性能和駕駛體驗,直接影響產品質量。所以電動車電機的難點在於提高功率重量密度和功率體積密度。電機越小越輕越厲害越好。
2.獨特的扭矩特性
啟動或低速時需要超高扭矩,這樣汽車的速度才能以最快的方式提高到所需的速度。通用工業電機沒有這么高的啟動速度要求。同時,需要在高速時提供足夠的動力,使汽車能夠高速巡航。
3.調速范圍寬
最大速度可能是電機基本速度的四倍甚至更高。目前電動車的最佳解決方案是省去多速變速箱,只使用固定齒輪組。這樣電機的轉速范圍越寬越好。以特斯拉的S型為例,電機最高轉速可以達到18000轉/分,相當可怕。這是對電力電子調速器的一個巨大考驗。
4.全面的效率要求
與電力機車不同,電力機車由受電弓供電,電動汽車由電池供電,續航里程完全取決於電機效率。電機效率每增加1%,續航里程可增加1%。因此,電機的效率非常高。再高一點就是勝利,每一點能量都要優化。
5.其他人
至於低噪音、高穩定性、合理散熱、性價比等等,我就不提了。這些是基本要求。
技術細節:
1.扭矩-速度效率分布圖:
電動汽車電機的效率分布圖應如下:
電動車電機和工業電機有什麼異同?
整機的設計目前已經基本達到了電機設計的極限,可以稱之為手工藝。