新能源汽車雙電機技術
『壹』 新能源汽車核心技術有哪些
新能源汽車的核心技術有很多,就比如說發動機的構成就是一個比較高科技的東西,因為我們之前在發展汽車的時候,這種發動機都已經接受改動了,而且也是發展的比較好了,但是新能源汽車的發動機更加的先進,根本就不需要汽油的推動,電能就能夠推動了。
『貳』 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。
『叄』 新能源汽車的核心技術有什麼
新能源汽車有四大關鍵技術,包括電池及管理技術、電機及其控制技術、整車控制技術、整車輕量化技術。
1、電池及其管理技術
新能源汽車的成敗關鍵仍然是電池。動力電池是電動汽車的動力源,電池選擇將直接關繫到整車的性能。電動汽車動力電池的主要性能指標是能量密度、功率密度和循環壽命等。
2、電機及其控制技術
電機是電動汽車動力的發起點。要求:(1)電機要頻繁的啟動/停止、加速/減速;(2)低速或爬坡時要求高轉矩;(3)高速行駛時要求低轉矩,並且變速范圍大以及交款的轉速范圍和轉矩范圍內都要有較高效率:;(4)工作可靠性高;(5)穩態精度高;(6)動態性能好且工作環境要求不苛刻。
電力驅動系統的主要功能是把蓄電池儲存的電能轉換為汽車行駛的動能,要使得電動汽車擁有良好使用性能,必須開發出合理的控制系統,使電機具備較高轉速及較大的調速范圍,足夠大的啟動轉矩,以及體積小、質量輕、效率高,動態制動強和能量回饋的能力。
電動汽車的電動機有多種控制模式。傳統的線性控制,如PID,不能滿足高性能電機驅動的苛刻要求。傳統的變頻變壓(VVVF)控制技術,不能使電機滿足所要求的驅動性能。非同步電機多採用矢量控制(FOC),是較好的控制方法。
僅供參考,希望對你有幫助,謝謝採納。
『肆』 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。
『伍』 汽車新能源技術很簡單嘛
汽車新能源技術,不是很簡單。困難有以下幾點:
1、新能源車輛技術在不斷發展,技術也在不斷更新,
2、與傳統汽車差別較大,
3、存在高壓安全問題
『陸』 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。
『柒』 新能源汽車的核心技術是什麼
新能源汽車的核心技術主要是指電池、電機和電控,即人們常說的「三電」系統。
電池,即新能源汽車的動力電池,它主要影響新能源汽車的續駛里程和充電速度。維信關注」優能工程師」,教你學會專業全面的新能源汽車維修,讓你的成長看得見。
當前,我國新能源汽車所使用的動力電池主要包括磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池兩種。2018年起,我國新能源乘用車基本上開始使用能量密度更高的三元鋰電池,電動汽車的續駛里程從300公里步入如今的500公里時代,三元鋰電池功不可沒。目前,我國動力電池技術在世界上是領先的,據2017年資料顯示,全球排名前十的動力電池企業中,中國佔了7席。
電機主要影響新能源汽車的車速以及加速性能、爬坡性能與負載能力。電機一般可分為永磁同步電機和交流非同步電機,我國新能源汽車一般使用的是效率更高、可靠性更強、體積更小的永磁同步電機。目前,我國有五個電機品牌名列全球前十。電控系統是連接電機與電池的神經中樞,主要是對整車進行動態監控,及時反饋調整各項技術參數。電控系統主要包括電池管理系統(BMS)和電機管理系統。北汽新能源擁有完全知識產權的第三代超級電控技術EMD3.0,能夠檢測全車260個部件數據,對電池實時監控調節,在電池充放電過程中進行安全防護,異常情況自動預警以及低充電溫預加熱,可實現在零下35度環境正常啟動和充電。而比亞迪去年分布的IGBT4.0則是電機控制系統的核心元件,它是新能源汽車最核心的技術,其好壞直接影響電動車功率的釋放速度:直接控制直、交流電的轉換,同時對交流電機進行變頻控制,決定驅動系統的扭矩(直接影響汽車加速能力)、最大輸出功率(直接影響汽車最高時速)等。比亞迪IGBT被稱為新能源汽車的「中國芯」,它的研發成功,打破了歐洲和日本對此晶元的壟斷,有效降低了新能源汽車的造車成本和整車能耗。
『捌』 電動汽車雙電機好還是單電機好
電動汽車雙電機好還是單電機好?我們熊以下幾個方面來具體分析:
與單純的單電機驅動不同的是,雙電機能夠有效地提高汽車的性能與續航能力,用戶體驗感也比較好。單電機系統在設計時,由於考慮到汽車需要應對爬坡以及一些復雜的路況,所選擇的電機功率往往是偏大的。而在實際的應用過程當中,很多情況下電機都處於低速運轉點,所以電機的效率比較低,大部分能量被浪費。而雙電機就不用擔心這樣的問題,在低速和高速時使用功率不同的電機,能夠大幅提高能量利用效率,比起單電機來說更加節能環保,而且汽車的續航能力也會提升不少。
在燃油車里40萬起售的高性能車,在電動車這可能只要20多萬就夠了,普通人努努力也可以擁有,這一點是單電機完全無法做到的。而雙電機的另一個好處,則是前電機負責前輪,後電機負責後輪的電動四驅系統。
『玖』 新能源汽車驅動電機的技術參數有哪些
1.新能源汽車具有環保、節約、簡單三大優勢。在純電動汽車上體現尤為明顯:以電動機代替燃油機,由電機驅動而無需自動變速箱。相對於自動變速箱,電機結構簡單、技術成熟、運行可靠。
2.傳統的內燃機能高效產生轉矩時的轉速限制在一個窄的范圍內,這就是為何傳統內燃機汽車需要龐大而復雜的變速機構的原因;而電動機可以在相當寬廣的速度范圍內高效產生轉矩,在純電動車行駛過程中不需要換擋變速裝置,操縱方便容易,噪音低。
3.與混合動力汽車相比,純電動車使用單一電能源,電控系統大大減少了汽車內部機械傳動系統,結構更簡化,也降低了機械部件摩擦導致的能量損耗及噪音,節省了汽車內部空間、重量。電機驅動控制系統是新能源汽車車輛行使中的主要執行結構,驅動電機及其控制系統是新能源汽車的核心部件(電池、電機、電控)之一,其驅動特性決定了汽車行駛的主要性能指標,它是電動汽車的重要部件。
4.電動汽車中的燃料電池汽車FCV、混合動力汽車HEV和純電動汽車EV三大類都要用電動機來驅動車輪行駛,選擇合適的電動機是提高各類電動汽車性價比的重要因素,因此研發或完善能同時滿足車輛行駛過程中的各項性能要求,並具有堅固耐用、造價低、效能高等特點的電動機驅動方式顯得極其重要。
5.驅動電機系統是新能源車三大核心部件之一。電機驅動控制系統是新能源汽車車輛行使中的主要執行結構,其驅動特性決定了汽車行駛的主要性能指標,它是電動汽車的重要部件。電動汽車的整個驅動系統包括電動機驅動系統與其機械傳動機構兩個部分。電機驅動系統主要由電動機、功率轉換器、控制器、各種檢測感測器以及電源等部分構成
『拾』 新能源汽車電機技術解析
您好!所謂電機,顧名思義,就是將電能與機械能相互轉換的一種電力元器件。
當電能被轉換成機械能時,電機表現出電動機的工作特性;
大部分電動汽車在剎車制動的狀態下,機械能將被轉化成電能,通過發電機來給電池回饋充電。