新能源汽车电机相关知识点
⑴ 新能源汽车驱动电机的技术参数有哪些
1.新能源汽车具有环保、节约、简单三大优势。在纯电动汽车上体现尤为明显:以电动机代替燃油机,由电机驱动而无需自动变速箱。相对于自动变速箱,电机结构简单、技术成熟、运行可靠。
2.传统的内燃机能高效产生转矩时的转速限制在一个窄的范围内,这就是为何传统内燃机汽车需要庞大而复杂的变速机构的原因;而电动机可以在相当宽广的速度范围内高效产生转矩,在纯电动车行驶过程中不需要换挡变速装置,操纵方便容易,噪音低。
3.与混合动力汽车相比,纯电动车使用单一电能源,电控系统大大减少了汽车内部机械传动系统,结构更简化,也降低了机械部件摩擦导致的能量损耗及噪音,节省了汽车内部空间、重量。电机驱动控制系统是新能源汽车车辆行使中的主要执行结构,驱动电机及其控制系统是新能源汽车的核心部件(电池、电机、电控)之一,其驱动特性决定了汽车行驶的主要性能指标,它是电动汽车的重要部件。
4.电动汽车中的燃料电池汽车FCV、混合动力汽车HEV和纯电动汽车EV三大类都要用电动机来驱动车轮行驶,选择合适的电动机是提高各类电动汽车性价比的重要因素,因此研发或完善能同时满足车辆行驶过程中的各项性能要求,并具有坚固耐用、造价低、效能高等特点的电动机驱动方式显得极其重要。
5.驱动电机系统是新能源车三大核心部件之一。电机驱动控制系统是新能源汽车车辆行使中的主要执行结构,其驱动特性决定了汽车行驶的主要性能指标,它是电动汽车的重要部件。电动汽车的整个驱动系统包括电动机驱动系统与其机械传动机构两个部分。电机驱动系统主要由电动机、功率转换器、控制器、各种检测传感器以及电源等部分构成
⑵ 新能源电动汽车驱动电机的分类、特点和优劣势分析
近年来,伴随着行业的发展,新能源 汽车 逐渐被广泛使用,各大厂商也推出了自家的明星产品。电机作为电动 汽车 最重要的部件之一,各大厂商纷纷选择各类电机运用在自家的产品上。而不同的电机到底有什么差别?又各自被运用到哪些车型上去了?
什么是电机? 所谓电机,就是将电能与机械能相互转换的一种电力元器件。 当电能被转换成机械能时,电机表现出电动机的工作特性;当机械能被转换成电能时,电机表现出发电机的工作特性。大部分电动 汽车 在刹车制动的状态下,机械能将被转化成电能,通过发电机来给电池回馈充电。 电动机的发展状态及分类 电动 汽车 经常采用的驱动电机有 直流电机、异步电机、永磁同步电机和开关磁阻电机四类 。 直流电动机 最早应用于电动 汽车 的是直流电机,这种电机的特点是控制性能好、成本低。随着电子技术、机械制造技术和自动控制技术的发展,异步电机、永磁同步电机和开关磁阻电机表现出比直流电机更加优越的性能,这些类型的电机正在逐步取代直流电机。
优点:成本低、易控制、调速性能良好 缺点:结构复杂、转速低、体积大、维护频繁 特性: 在电动 汽车 发展早期,直流电机被作为驱动电机广泛应用,但是由于其结构复杂,导致它的瞬时过载能力和电机转速的提高受到限制,长时间工作会产生损耗,增加维护成本。
此外,电动机运转时电刷冒出的火花使转子发热,会造成高频电磁干扰,影响整车其他电器性能。因此,目前电动 汽车 行业已经基本将直流电动机淘汰。 应用代表车型:早期部分车型 小结:基本上处于淘汰阶段,应用车型都是早期上市车型。 永磁同步电机
永磁式电动机根据定子绕组的电流波形的不同可分为两种类型,一种是无刷直流电机,它具有矩形脉冲波电流;另一种是永磁同步电机,它具有正弦波电流。
这两种电机在结构和工作原理上大体相同,转子都是永磁体,减少了励磁所带来的损耗,定子上安装有绕组通过交流电来产生转矩,所以冷却相对容易。由于这类电机不需要安装电刷和机械换向结构,工作时不会产生换向火花,运行安全可靠,维修方便,能量利用率较高。
永磁式电动机的控制系统相比于交流异步电机的控制系统来说更加简单。但是由于受到永磁材料本身的限制,在高温、震动和过流的条件下,转子的永磁体会产生退磁现象,所以在相对复杂的工作条件下,永磁式电机容易发生损坏,故这一块还有待继续发展改善。
而且永磁材料价格较高,因此整个电机及其控制系统成本较高,目前只有稀土资源丰富的中国比较倾向于使用永磁电机的电动 汽车 驱动方案。像日本、欧洲,要么是使用轻稀土的永磁材料做永磁电机,要么是直接改用无需稀土材料但对控制器设计要求更高的开关磁阻电机。
优点:效率高、结构简单、体积小、重量轻 缺点:成本较高、高温下磁性衰退
特性: 所谓永磁,是指在制造电机转子时加入永磁体,使电机的性能得到进一步提升。而所谓同步,则指的是转子的转速与定子绕组的电流频率始终保持一致。因此,通过控制电机的定子绕组输入电流频率,电动 汽车 的车速将最终被控制。 与其他类型的电机相比较,永磁同步电机最大优点就是具有较高的功率密度与转矩密度,说白了,就是相比于其他种类的电机,在相同质量与体积下,永磁同步电机能够为新能源 汽车 提供最大的动力输出与加速度。这也是在对空间与自重要求极高的新能源 汽车 行业,永磁同步电机成为首选的主要原因。 但是,它也有自身的缺点,转子上的永磁材料在高温、震动和过流的条件下,会产生磁性衰退的现象,使得电机容易发生损坏。
应用车型:比亚迪秦、比亚迪宋DM、宋EV300、北汽EV系列、腾势400、众泰E200、荣威ERX5等。 小结: 被广泛使用,成为主流电机,目前被各大新能源 汽车 品牌车型选用。 交流异步电机 交流异步电机是目前工业中应用十分广泛的一类电机,其特点是定、转子由硅钢片叠压而成,两端用铝盖封装,定、转子之间没有相互接触的机械部件,结构简单,运行可靠耐用,维修方便。
交流异步电机与同功率的直流电动机相比效率更高,质量约轻了二分之一左右。如果采用矢量控制的控制方式,可以获得与直流电机相媲美的可控性和更宽的调速范围。由于有着效率高、比功率较大、适合于高速运转等优势,交流异步机是目前大功率电动 汽车 上应用最广的电机。 但在高速运转的情况下电机的转子发热严重,工作时要保证电机冷却,同时异步电机的驱动、控制系统很复杂,电机本体的成本也偏高,另外运行时还需要变频器提供额外的无功功率来建立磁场,故相与永磁电机和开关磁阻电机相比,异步电机的效率和功率密度偏低,不是能效最优化的选择。 异步电动机应用的较多的地区是美国,这也被人为是和路况有关。在美国,高速公路已经具有一定的规模,除了大城市外, 汽车 一般以一定的高速持续行驶,所以能够让高速运转而且在高速时有较高效率的异步电动机得到广泛应用。 优点:结构简单、可靠性好、成本易控 缺点:效率低、调速性差
特性: 相比于永磁同步电机,异步电机的优点是成本低、工艺简单、运行可靠耐用、维修方便,而且能忍受大幅度的工作温度变化。 反之,温度大幅变化会损坏永磁同步电动机。尽管在重量和体积方面,异步电动机并不占优,但其转速范围广泛以及高达20000rpm左右的峰值转速,即使不匹配二级差速器也能够满足该级别车型高速巡航的转速需求,至于重量对续航里程的影响,高能量密度的电池能够“掩盖”电机重量的优势。
应用车型:特斯拉Model S、Modle X、江铃E200、江铃E100、江铃E160、众泰云100S、芝麻E30等。 小结:只是少量车型选用,但也不乏主流车型,从目前来看,该类电机不会成为趋势。 开关磁阻电机 开关磁阻电机作为一种新型电机,相比其他类型的驱动电机而言,它的结构最为简单,定、转子均为普通硅钢片叠压而成的双凸极结构,转子上没有绕组,定子装有简单的集中绕组,具有结构简单坚固、可靠性高、质量轻、成本低、效率高、温升低、易于维修等优点。
它具有直流调速系统可控性好的优良特性,同时适用于恶劣环境,适合作为电动 汽车 的驱动电机使用。业内人士预测,开关磁阻电机将成为电动 汽车 领域的一匹黑马。 特性: 但开关磁阻电机有转矩波动大、需要位置检测器、系统非线性特性,磁场为跳跃性旋转,控制系统复杂;对直流电源会产生很大的脉冲电流等缺点。另外开关磁阻电动机为双凸极结构,不可避免地存在转矩波动,噪声是开关磁阻电动机最主要的缺点。 但近年来的研究表明,采用合理的设计、制造和控制技术,开关磁阻电动机的噪声完全可以得到良好的抑制。像目前日本对开关磁阻电机的研究比较深入,日本电产的开关磁阻电机也广泛应用于电动 汽车 、家电等各类行业中。目前中国国内也渐渐有厂家关注这块电动 汽车 驱动电机的未来发展方向 优点:结构简单、体积小轻便、效率高、成本低 缺点:噪声振动大、输出扭矩脉动
应用代表车型:无 小结: 暂未被广泛应用,但未来有可能因为其优良特性,而成为主流电机。 作为电动 汽车 重要组成部件,不同电机的选用,会决定该电动车生产成本与使用情况。对于时下来讲,被广泛应用的尚属永磁同步电机,最主要的两点是可靠性好和成本易控。 -------------------华丽丽的分割线--------------------- 【番外知识储备篇】 外转子电机: 指外壳旋转、轴固定的电机。
特点: 1.外转子电机具有节省空间,设计紧凑且美观的特点。适合安装在叶轮里,具有最佳的冷却效果。无需V型带、附加的张紧带或其他设备。 2.电机使用一对密封的深沟球轴承,寿命长。高精度的球轴承可使振动降到最低,运行噪音低。 3.特殊的鼠笼转子结构及一次压铸成型工艺,确保电机启动平滑,转速高。 4.选用高品质电磁材料及特殊的电磁结构设计,确保电机高效运行,并且更加节能。 5.在电机绕组端装有高灵敏度热保护器,确保电机安全可靠的运行。 内转子电机: 内转子一般极数少,转速高,转矩小;外转子一般极数多,转速低,转矩大。 在转子重量相同情况下,内部转的没有外面转的转动惯量大,所以里面转的kv高,力矩低;外转转动惯量大,从而提高了在不稳定负载下电动机的效率和输出功率。 内转电机的扭力小,转速高,一般用交通工具模型(如车模、船模),而外转子的电机散热较好。
内转子电机和外转子电机的区别 通俗一点来说,两者的区别就是里面转与外面转的区别。 内转子电机是转子电机主轴一起转,电机机座固定,用外壳做定子,内部和主轴做转子。 外转子电机是转子随着电机外壳一起旋转,电机主轴固定,外壳做转子,内部和主轴做定子。 盘式电机: 又叫碟式电机,具有体积小、重量轻、效率高的特点,一般电机的转子和定子是里外套着装的,盘式电机为了薄,定子在平的基板上,转子是盖在定子上的,一般定子是线圈,转子是永磁体或粘有永磁体的圆盘。 除了效率高和体积小外,盘式电机的独特结构使得其还具有很多普通电机无法比拟的优点。比如线圈和定子间的间隙小,其相互感应也效应很小。无刷的结构使得盘式电机的应用更为灵活,包括要求电机大孔径穿孔的情况都能使用。双轴空气间隙结构能够使盘式电机产生自然的泵吸作用,可谓是盘式电机自带的“内置冷却装置”。
盘式电机在我们的生活中的应用十分广泛,绝大多数普通电机不适用或者难以满足的场合都能见到盘式电机的身影。例如新型的电动 汽车 、混合动力 汽车 以及水下推进器等对发动机重量和体积要求较高的交通工具都会使用盘式电机作为驱动。 总结一下这三种电机: 1、外转子电机扭矩大转速低;
2、内转子电机转速高转矩小;
3、盘式电机轴向尺寸小,散热好,但功率受限制。 在应用方面,轮毂电机应用盘式电机较多;轮边电机应用外转子电机较多。
⑶ 新能源汽车对电机的要求有哪些
新能源汽车对电机的要求具有电动、发电两项功能,按类型可选用直流、交流、永磁无刷或开关磁阻等几种电动机。新能源汽车常用的驱动电机主要包括直流电机、交流异步电机、永磁同步电机和开关磁阻电机。
新能源汽车驱动电机在需要充分满足汽车运行功能的同时,还应满足行驶的舒适性、环境适应性等性能以及对车辆一次充电续驶里程的要求。新能源汽车驱动电机具有比普通工业电机更为严格的技术规范和标准要求,其主要性能要求如下。
1. 体积小、质量轻为了充分利用有限的车载空间,减小车辆质量,降低运行中的能量消耗,应尽量减小驱动电机的体积和质量。电机可以采用铝合金外壳,各种控制装置和冷却系统等也要求尽可能轻量化和小型化。
2. 全速段高效运行一次充电续驶里程长,特别是在车辆频繁起停或变速运行的情况下,驱动电机应具有较高的效率。
3. 低速大转矩及宽范围的恒功率特性即使没有变速器,驱动电机本身应能满足所需的转矩特性,以获得在起动、加速、行驶、减速、制动等各种运行工况下的功率和转矩要求。驱动电机应具有自动调速功能,可以减轻驾驶员的操纵强度,提高驾驶的舒适度,并且能够达到与传统内燃机汽车同样的控制响应。
4. 高可靠性在任何运行工况下都应具有高可靠性,以确保车辆的行驶安全。
5. 高电压在允许的范围内尽可能采用高电压,可以减小电机的尺寸和控制器、导线等设备的尺寸,特别是可以降低逆变器的成本。
6. 安全性能动力电池组、驱动电机等强电部件的工作电压能达到300 V以上,对电气系统的安全性和控制系统的安全性提出了更高的要求,新能源汽车驱动电机必须符合相关车辆电气控制的安全性能标准和规定。
7. 高转速与低转速电机相比,高转速电机的体积和质量较小,有利于降低整车装备的质量。
8. 使用寿命长为降低新能源汽车的使用成本,驱动电机的使用寿命应和车辆保持一致,真正实现节能环保的目标。
同时,驱动电机还要求具有耐温和耐潮性能好、运行噪声低、结构简单、成本低、适合批量生产、使用维护方便。
(图/文/摄: 问答叫兽) @2019
⑷ 新能源汽车驱动电机的技术参数有哪些
新能源汽车具有环保、节约、简单三大优势。在纯电动汽车上体现尤为明显:以电动机代替燃油机,由电机驱动而无需自动变速箱。相对于自动变速箱,电机结构简单、技术成熟、运行可靠。
传统的内燃机能高效产生转矩时的转速限制在一个窄的范围内,这就是为何传统内燃机汽车需要庞大而复杂的变速机构的原因;而电动机可以在相当宽广的速度范围内高效产生转矩,在纯电动车行驶过程中不需要换挡变速装置,操纵方便容易,噪音低。
与混合动力汽车相比,纯电动车使用单一电能源,电控系统大大减少了汽车内部机械传动系统,结构更简化,也降低了机械部件摩擦导致的能量损耗及噪音,节省了汽车内部空间、重量。
电机驱动控制系统是新能源汽车车辆行使中的主要执行结构,驱动电机及其控制系统是新能源汽车的核心部件(电池、电机、电控)之一,其驱动特性决定了汽车行驶的主要性能指标,它是电动汽车的重要部件。
电动汽车中的燃料电池汽车FCV、混合动力汽车HEV和纯电动汽车EV三大类都要用电动机来驱动车轮行驶,选择合适的电动机是提高各类电动汽车性价比的重要因素。
因此研发或完善能同时满足车辆行驶过程中的各项性能要求,并具有坚固耐用、造价低、效能高等特点的电动机驱动方式显得极其重要。
⑸ 新能源汽车电动机的性能指标有哪些
驱动电动机的作用是将电源的电能转化为机械能,通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置。目前电动汽车上广泛采用直流串激电动机,这种电机具有软的机械特性,与汽车的行驶特性非常相符。但直流电动机由于存在换向火花,功率小、效率低,维护保养工作量大;随着电机控制技术的发展,势必逐渐被直流无刷电动机(bldcm)、开关磁阻电动机(srm)和交流异步电动机所取代,如无外壳盘式轴向磁场直流串励电动机。
电动机调速控制装置是为电动汽车的变速和方向变换等设置的,其作用是控制电动机的电压或电流,完成电动机的驱动转矩和旋转方向的控制。
早期的电动汽车上,直流电动机的调速采用串接电阻或改变电动机磁场线圈的匝数来实现。因其调速是有级的,且会产生附加的能量消耗或使用电动机的结构复杂,现已很少采用。目前应用较广泛的是晶闸管斩波调速,通过均匀地改变电动机的端电压,控制电动机的电流,来实现电动机的无级调速。在电子电力技术的不断发展中,它也逐渐被其他电力晶体管(入gto、mosfet、btr及igbt等)斩波调速装置所取代。从技术的发展来看,伴随着新型驱动电机的应用,电动汽车的调速控制转变为直流逆变技术的应用,将成为必然的趋势。
在驱动电动机的旋向变换控制中,直流电动机依靠接触器改变电枢或磁场的电流方向,实现电动机的旋向变换,这使得电路复杂、可靠性降低。当采用交流异步电动机驱动时,电动机转向的改变只需变换磁场三相电流的相序即可,可使控制电路简化。此外,采用交流电动机及其变频调速控制技术,使电动汽车的制动能量回收控制更加方便,控制电路更加简单。
电动汽车的制动装置同其他汽车一样,是为汽车减速或停车而设置的,通常由制动器及其操纵装置组成。在
电动汽车上,一般还有电磁制动装置,它可以利用驱动电动机的控制电路实现电动机的发电运行,使减速制动时的能量转换成对蓄电池充电的电流,从而得到再生利用。目前国内电动汽车在大功率载客汽车,给提供空气制动设备有耐力naili滑片式空气压缩机,主要是压缩空气的制动方式。
⑹ 汽车新能源专业要学习哪些知识
新能源汽车专业不仅要学习和训练新能源汽车的专业知识,还要学习和训练当代汽车的基础知识和实际操作的把握。学习培训时,一定要以传统汽车的基础知识为支撑点,然后再学习培训新能源技术的专业知识。
新能源技术重点学科:新能源汽车安全使用DC电源的实践、混合动力汽车基本原理与维护、驱动电机与控制系统、动力锂电池的管理方法与维护技术、新能源汽车综合性能测试与故障检测、汽车单片机原理与应用等。重点课程包括cad制图、机械基础、电子电气技术基础、汽车构造、汽车传感器原理与维修、单片机设计与应用系统、二手机动车评价与评估、专业英语、新能源汽车高压安全与安全防护、新能源汽车储能技术装备与智能管理系统、新能源汽车驱动电机与控制系统、新能源汽车电子设备电力工程辅助软件、纯电动汽车建造与维护、混合动力汽车建造与维护。
新能源汽车产业发展趋势
1.市场会逐渐扩大。
未来几年,随着新能源汽车稳定性的不断提高和配套基础设施的完善,新能源汽车的年产量将会逐步增加。这也意味着新能源汽车将有更广阔的市场。
2.智能水平会提高。
在未来,智能技术可以监控新能源汽车,并自动排除故障或发出预警,在一定程度上确保车辆本身的性能和车上人员的安全。
3.新能源汽车技术更加完善。
随着我国新能源汽车技术研究的深入,我国新能源汽车技术将会更加完善。国家政策的支持,各种资金的注入,学习其他国家的先进技术,都将推动我国新能源汽车的发展。
⑺ 新能源汽车电机的组成有哪些
新能源汽车电机驱动系统是新能源汽车的三大核心部件之一,主要由驱动电机和电机控制器两部分组成。
目前,新能源汽车常用的驱动电机主要包括直流电机、交流异步电机、永磁同步电机和开关磁阻电机。最早应用于电动汽车的是直流电机,主要特点是控制性能好、成本低。新能源汽车驱动电机类型。随着新能源汽车对电机的宽调速范围、高功率密度、轻量化、高效率、高安全性、低成本等诸多要求的提高,直流电机已经被淘汰,永磁同步电机使用逐步广泛。
永磁同步电机的代表为 丰田Prius 系列。 丰田 公司在1997 年便研发出世界上第一款成熟的混合动力汽车—Prius,迄今为止已发展到第4代。第4代Prius 电机采用了分段线圈式定子,转子磁路结构也做了改变,电机的峰值功率为53 kW,峰值转矩为163 N·m,最高转速更是达到17 000 r /min。
电机控制器,又称智能功率模块,是电动汽车的核心控制单 元 ,其通过硬线直接采集加速/减速信号、制动信号、挡位信号,通过CAN 总线采集动力电池状态信息,解析驾驶员意图并根据车辆的状态控制驱动电机工作,实现车辆的正常行驶。电机正转反转都是电机控制器控制的,对电机还起到保护的作用。
(图/文/摄: 古璠) @2019
⑻ 新能源汽车电机的作用有哪些
电机是新能源汽车区别于燃油车的构造之一,是新能源汽车获得前进动力的核心部件,它决定了新能源汽车的负载能力、加速能力、爬坡能力和最高车速,也在一定程度上影响着新能源汽车的整车能耗和续驶里程。
当前,新能源汽车所使用的电机可分为两类,即以特斯拉为代表的交流异步电机和以比亚迪等自主品牌为代表的永磁同步电机。
交流异步电机也叫感应电机,是由定子绕组形成的旋转磁场与转子绕组中感应电流的磁场相互作用,而产生电磁转矩驱动转子旋转的交流电动机。永磁电动机是一种同步电动机,其转子使用永磁体,定子产生电磁转矩来推动转子的磁场围绕轴心线进行旋转,定子和转子的磁场是同步的。
和交流异步电机相比,永磁同步电机具有体积小、效率高、重量轻、可靠性好、工作温升小等优势,所以它在工作时的耗电量比交流异步电机更小,而且有助于新能源汽车实现车辆轻量化,有助于降低车辆能耗,在电池容量以及其它参数相同的情况下,新能源汽车搭载永磁同步电机能获得更长的续驶里程。不过,由于制造永磁同步电机需要用到稀土资源中的钕铁硼作为永磁材料,所以永磁同步电机的成本相对较高。
交流异步电机的优势是成本低,结构简单,维修方便,过载能力更强,比永磁同步电机更加适应各种恶劣的工作环境,也更加不易退磁,更能实现车辆的高性能。
电机的发展目前还是处于一个瓶颈时期,关于永磁同步电机和交流异步电机的比较,其实没有太大的区别。像国产品牌电动车就注重空间,合资品牌特斯拉就更追求动力,所以侧重使用的电机就不一样。
(图/文/摄: 问答叫兽) 蔚来EC6 小鹏汽车P7 MARVEL R 岚图FREE 奥迪A4L Model Y @2019
⑼ 新能源汽车所采用的电机主要有哪些其各有哪些优缺点中国汽车企业目前大多数采用永磁同步电机,
新能源汽车所采用的电机主要有直流电动机、异步电动机、永磁同步电动机、开关磁阻电动机等。
直流电动机的优缺点:直流电动机的主要优点是电磁转矩控制特性优良,起动转矩和制动转矩较大,易于快速起动、停止;调速比较方便,调速范围广,易于平滑调节;控制装置简单,而且价格低廉。其主要不足是效率低,质量大,体积大,结构复杂,成本高;在高速工作时会产生火花,工作转速低,电刷、换向器等接触零件易磨损。直流电动机在早期开发的电动车上应用广泛,但在新研发的电动车上较少使用。
异步感应电动机优点具有结构简单、制造容易、价格低、运行可靠、维护方便、效率高等优点,因此得到广泛应用。据估计,90%左右的电动机均为异步电动机,在电网总负荷中,异步电动机用电量占60%以上。
三相异步感应电动机的缺点是功率因数低,运行时必须从电网吸收无功电流来建立磁场,故其功率因数小于1,大量的异步电动机在电网中运行,使网的功率因数下降,因此必须用其他方法进行补偿。
永磁同步电机优点:效率高,功率因数高,效率曲线平直,结构简单,便于维护,调速精度高。
开关磁阻电机优点结构简单,成本低,适用于高速,功率电路简单可靠,启动电流小转矩大。缺点:震动与噪音大。
⑽ 新能源汽车选用电机有何要求
1、电动汽车对于驱动电机的要求
目前电动汽车主要有三个性能指标:
(1)最大行驶里程(km):电动汽车在电池充满电后的最大行驶里程;
(2)加速能力(s):电动汽车从静止加速到一定的时速所需要的最小时间;
(3)最高时速(km/h):电动汽车所能达到的最高时速。
在美国某机场运营的纯电动客车
大家都知道,电机分很多种。单工业电机就有很多。但是作为电动汽车的驱动电机,其诞生之初就有着独特的性能要求:
(1)适用汽车各种工况:频繁的启动/停车、加速/减速,这就要求电动汽车的驱动电机满足转矩控制的动态性能要高。
(2)为了减少整车的重量,通常取消多级变速器,这就要求在低速或爬坡时,电机可以提供较高的转矩,通常来说要能够承受4-5倍的过载;
(3)驱动电机调速性能要好:要求调速范围尽量大,同时在整个调速范围内还需要保持较高的运行效率;
(4)电机设计时尽量设计为高额定转速,同时尽量采用铝合金外壳,高速电机体积小,有利于减少电动汽车的重量;
(5)电动汽车应具有最优化的能量利用,具有制动能量回收功能,再生制动回收的能量一般要达到总能量的10%-20%;
(6)可靠性好:鉴于电动汽车所使用的电机工作环境更加复杂、恶劣,因此,可靠性必须要高。同时还要保证电机生产的成本不能过高。
2、几种常用的驱动电机
2.1直流电动机
直流电动机
在电动汽车发展的早期,大部分的电动汽车都采用直流电动机作为驱动电机,这类电机技术较为成熟,有着控制方式容易,调速优良的特点,曾经在调速电动机领域内有着最为广泛的应用。
但是由于直流电动机有着复杂的机械结构,例如:电刷和机械换向器等,导致它的瞬时过载能力和电机转速的进一步提高受到限制,而且在长时间工作的情况下,电机的机械结构会产生损耗,提高了维护成本。
此外,电动机运转时电刷冒出的火花使转子发热,浪费能量,散热困难,也会造成高频电磁干扰,影响整车性能。由于直流电动机有着以上缺点,目前的电动汽车已经基本将直流电机淘汰。
2.2交流异步电动机
交流异步电动机
交流异步电机是目前工业中应用十分广泛的一类电机,其特点是定、转子由硅钢片叠压而成,两端用铝盖封装,定、转子之间没有相互接触的机械部件,结构简单,运行可靠耐用,维修方便。交流异步电机与同功率的直流电动机相比效率更高,质量约轻了二分之一左右。
如果采用矢量控制的控制方式,可以获得与直流电机相媲美的可控性和更宽的调速范围。由于有着效率高、比功率较大、适合于高速运转等优势,交流异步机是目前大功率电动汽车上应用最广的电机。