分享

电动汽车电机分类及历史?电机技术原理深度解读!

 xiaolt5210 2017-08-05

电动汽车电机分类及历史?电机技术原理深度解读!

今日热点

电机是电动汽车重要组成部分,它承载着将动力电池电能转化机械能,并可用机械能产生动能,从而驱动车辆运行的使命,它会对电动汽车续航里程产生直接影响,那么电动汽车电机技术有何神秘之处呢?

1、电动汽车电机如何分类?

从能量转换角度分类,电动汽车电机分为起电动机和发电动机,起电动机指的是一种将电能转化为机械能,并可再用机械能产生动能,用来驱动其他装置的电气设备;发电动机则是指在汽车制动时,通过控制器将车轮损耗的动能反馈到电池中,让电机处于发电状态,将发出的电输送到电池当中,以节约动力电池能源损耗,延长续航里程(本文属于原创,猫视汽车首发,转载请注明);

当前业内讨论最多的是起电动机,相对于普通工业电机而言,电动汽车电机有着特殊要求,首先在负载要求上,电动汽车驱电动机需要4-5倍负载以满足短时加速及爬坡要求,而工业电机则只需要2倍负载即可;其次是在技术性能上,分为高转速、高功率密度、高效率、高可控性及个性化设计五个方面,最高转速需要达到基本转速4-5倍,功率密度需要高达1KW/kg,同时保证高转速及高转矩下的高效率,高可控性则要求有稳定精度高、动态性能好,个性化设计则需要根据车型和驾驶习惯设计;再者是在工作环境适应上,需要在高低温、潮湿、恶劣天气及频繁震动等突发情况下,仍能保持良好工作性能。

电动汽车电机分类及历史?电机技术原理深度解读!

2、电动汽车电机发展历史?

电动汽车最早采用的是直流电动机,它主要看中了直流电机产品成熟、控制方式容易及调速快捷三大优势,但是直流电动机自身电刷及机械转向器等复杂结构,制约瞬时负载能力及转速能力,同时由于电刷不仅会造成高频电池干扰,还让转子发热,浪费能量和散热困难,对电动汽车续航里程及安全驾驶产生不利影响,因而逐步被交流电动机取代.

交流异步电机是应用最为广泛的工业电机,有着高功率、高效率及高运转的三大优势,因而成为直流电动机的取代者,但依旧没有解决高速运转下的转子发热、浪费能量及散热困难的问题,同时驱动控制系统复杂抬高电机成本,同时还需变频器提供额外功率来建立磁场,因而逐步被永磁电机取代,只是在大功率电动汽车保留一定市场份额(本文属于原创,猫视汽车首发,转载请注明).

电动汽车电机分类及历史?电机技术原理深度解读!

永磁电机根据定子绕组的电流波形不同可分为具有矩形脉冲波电流的无刷直流电机和具有正弦波电流的永磁同步电机,它们采用的转子都是永磁体,减少励磁所带来的损耗,定子上安装有绕组通过交流电来产生转矩,所以冷却容易,同时由于不需安装电刷及机械转向结构,工作时不会产生换向火花,运行安全可靠,维修方便,能量利用率高;

但是永磁电机在高温、震动及过流条件下,转子的永磁体会产生退磁现象,永磁电机在相对复杂工作环境下容易损坏,同时永磁材料价格高,由此太高了电机及控制系统成本,当前只有稀土资源丰富的中国倾向于永磁电机驱动汽车方案,欧美日韩则多采用无稀土材料的开关磁阻电机.

开关磁阻电机定子及转子皆由普通钢硅片叠压而成的双凸极结构,转子上没有绕组,定子上装有简单的集中绕组,具备简单坚固、可靠性高、质量轻、成本低、效率高、温升低、易于维修等优点,同时还具备直流调速系统的可控性优势,可适用于多种恶劣环境,非常适合作为电动汽车驱动电机适用,但是转矩波动带来的噪声问题急需解决(本文属于原创,猫视汽车首发,转载请注明).

3、电动汽车电机如何工作?

当前电动汽车电机多使用交流电机,在大功率市场使用交流异步电机,中小功率市场则使用永磁电机和开关磁阻电机,因此电机工作的电流多为交流电,但是动力电池提供的电流却为直流电,因此电机工作离不开电机控制器将直流电转变为交流电;

电动汽车电机分类及历史?电机技术原理深度解读!

电机控制器则有由逆变器和控制器两部分组成,逆变器接收电池输送过来的直流电电能,逆变成三相交流电给汽车电机提供电源;控制器则接受电机转速等信号反馈给仪表,当发生制动或者加速行为时,控制器通过控制变频器功率升降,以此来达到加速或减速的目的;

电机控制器技术正朝着高安全、高功率密度化、高压化及高EMC等级四个方向发展,其除了具备逆变桥调制输出正玄波来驱动电机基本功能外,还需具备配电回路、驱动回路、辅助电源、DSP电路及散热系统五大附加功能(本文属于原创,猫视汽车首发,转载请注明)。

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多