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    汽车技术5-新能源汽车中的驱动电动机

      发布时间:2018-03-26 05:14

      驱动电动机是新能源汽车行驶中的主要执行结构,驱动电动机及其控制系统是新能源汽车的核心部件之一,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。

      电动机是应用电磁感应原理运行的旋转的电磁机械,用于实现电能向机械能的转换。运行时从供电系统吸收电功率,向机械系统输出机械功率,同时驱动电机系统还要有能量回收功能。根据设计原理与分类方式的不同,电动机的具体构造与成本构成也有所差异。

      电动汽车对驱动电动机主要有起动转矩要大、恒功率区宽、调速范围大、效率要高、能量回收率要高、尺寸要小、可靠性高等要求。

      直流电动机按有刷直流电机和无刷直流电机区分,有刷直流电机因维护不方便被无刷直流电机取代。无刷直流电机已成为人门级电动车或电动自行车所使用的最为普遍的一种类型,在常见的新能源汽车中已经不多见。

      异步电动机可归纳到交流电动机范畴。异步电动机具备变频调速的能力,其效果相当于装配有无级变速器的车辆在加速时发动机转速与车速较为线性的对应关系。车辆的倒挡,异步电动机也可轻易通过自身正反转的切换给予满足,功能上能够满足电动车的技术需求。特斯拉就使用使用的异步电动机作为组成的后驱动桥。

      异步电动机实现动能回收也更为容易。当车辆滑行或制动时,车轮反拖电动机转动,在这个工况下,电动机可进行发电并将电能回收到电池中,以此延长车辆的续航里程。

      永磁同步电动机的结构与上面提到的直流电动机相似,因此它具备无刷直流电动机结构简单、运行可靠、功率密度大、调速性能好等特点,同时由于永磁同步电动机采用的驱动方式不同于直流电动机,所以在噪声以及控制精度环节,永磁同步电动机更胜一筹。永磁同步电动机的体积也更小,布置更为灵活,更轻的自重对整车重量也有所贡献。

      轮毂电动机诞生于100年前,现在仍旧停留在概念阶段。目前,很多配套厂商都能够拿出轮毂电动机以及驱动车桥的设计方案,但少有厂商能够予以采纳,轮毂电动机给簧下质量带来过重的负担,进而影响车辆的操控性能。

      比亚迪E6采用交流无刷永磁同步电动机,额定功率75kW,最大功率120kW,电动机有外圈定子和内圈的转子组成,是汽车的唯一动力源,可向外输出扭矩,驱动汽车前进和后退。同时也可以作为发电机发电,在高坡下滑、高速滑行以及制动过程中把势能或者动能通过电动机转化为电能存储到动力电池中。比亚迪E6驱动电动机具有高密度、小型轻量化、高效率、高可靠性、高耐久性和强适应性等特点。

      北汽EV200电动汽车采用永磁同步电动机作为驱动电动机。具有效率高、体积小、重量轻及可靠性高等优点。是动力系统的重要执行机构,是电能与机械能转化的部件,且自身的运行状态等信息可以被采集到驱动电机。

      众泰云100电动车采用三相交流电动机,驱动电动机的额定功率13.5kw,峰值功率27kw,额定转速3600r/min,最高转速6600r/min,冷却方式为自然风冷。

      众泰捷泰微型电动客货车采用水冷式交流永磁同步电动机作为驱动电动机,工作电压为320V,额定功率30kW,最大功率52kW,额定扭矩90Nm,最大扭矩200Nm,额定转速3k r/min,空载时最高转速可达到6000r/min。电动机的工作温度为-20℃~45℃。

      丰田THS-II系统有MG1和MG2两个电动/发电机,均为紧凑、轻型和高效的交流永磁电动机,用来驱动车辆和提供再生制动。

      MG1对动力电池再充电并供电以驱动MG2。此外,通过调节发电量(从而改变发电机转速),MG1还有效地控制传动桥的无级变速功能。同时,MG1还可作为起动机来起动发动机。

      再生制动过程中,MG2将车辆的动能转换为电能,并存储到动力电池内。MG1和MG2采用带水泵的水冷式冷却系统,降低工作时的热量。