電動汽車電機協會
⑴ 電動車電機的發展趨勢
電動汽車無疑是時下最為「熱門」的產品之一,世界各大知名汽車生產廠商都在奮力角逐這一「新鮮事物」,當然國內企業也不甘落後,而電動車整車組配過程中,電機的好壞又直接決定了整車性能的高低,我國電動汽車產業發展與國外差距正在拉大,其中電機的差距尤為明顯。由於新能源汽車的發展,純電動汽車所用電機市場已經成為重點銷售方向,雖然很多國內企業都宣稱自己擁有全產業鏈的科研實力,但是真正好的電機一定是需要長期的技術積累,然後才能試制、測試,最終才能走向批量生產。國內真正有實力做新能源電機的整車企業很少,尤其是在乘用車領域,在各企業大力宣揚擁有核心自主的背景下,大家都不願對外展示作為新能源汽車核心部件之一的電機環節仍處於受制於人的境況。在中國號稱做新能源電機的企業很多,但是專業做新能源電機的企業很少,很多企業都是從做傳統的機械、船舶等傳統工業電機領域轉行進入新能源驅動電機領域,幾無研發、生產經驗。雖然傳統工業電機與新能源汽車電機在原理上是相通的,但是在實際製造上還是存在不小區別的。新能源汽車所用電機分為非同步電機和永磁電機兩種,前者主要用於公交、客運等商用車,而後者主要用於乘用車。由於非同步電機的轉子無繞組,也無電刷,沒有磁感應,功率轉換效率低,構造也簡單,價格也比較便宜,主要應用於大型客車;而永磁電機電機的轉子有繞組,有電刷向轉子供電,功率轉換效率大,結構較復雜,價格也貴,主要用於對轉速要求嚴厲的環境,比如純電動乘用車。在此過程中很多電機配套企業都是急忙上馬,將傳統工業電機進行簡單的技術改進,當作新能源汽車電機提供給整車廠。但在國外,生產新能源汽車電機存在著多項嚴格的技術指標。新能源汽車,尤其是純電動汽車在爬坡、下坡、平坦路面、顛簸路面等不同路況行駛時,電機的輸出功率不一樣。國內很多電機廠僅僅是在傳統工業電機的生產經驗上稍加改進,完全沒有考慮到新能源汽車電機的使用環境,會大大縮短使用壽命,且易造成局部過熱、線路短路等危險情況。既然都意識到電動汽車電機今後將有廣闊的市場,何不嚴格的從電機的研發、試驗、投產進行把控,盡早進行基礎性研究,「靜下心來」從零做起,真正形成電動汽車電機產業鏈,以健全的姿態面對觸手可得的機遇。
作為新能源汽車中必備的儲能設備,動力電池起著舉足輕重的作用。鉛酸動力電池。
據中國電池工業協會副理事長王敬忠介紹,新能源汽車的發展對動力電池提出了高要求,高性能的先進動力電池的研發和生產逐漸發展起來,其中鋰離子動力電池,新型高容量的鉛酸動力電池備受關注。
「高性能動力電池是發展新能源汽車產業的重要技術支撐。」中國科學院物理研究所黃學傑如是對記者表示。他認為,提升我國動力電池的產業技術水平,建立產業共性技術開發平台,可以與電池行業發展方向和重點企業需求相結合,解決我國電池生產的技術瓶頸和工藝問題。
在提升電池、電機等核心零部件的基礎上,產業體系的競爭力有望提高,並促進2012年新能源汽車在國內的推廣加快。
⑵ 永磁同步電動機發展現狀綜述
永磁同步電動機發展現狀綜述
隨著永磁材料性能的提高和成本的降低,永磁同步電動機以其高效率、高功率因數和高功率密度等優點,正逐漸成為電動汽車驅動系統的主流電機之一。
永磁電動機驅動系統永磁電動機既具有交流電動機的無電刷結構、運行可靠等優點,又具有直流電動機的調速性能好的優點,且無需勵磁繞組,可以做到體積小、控制效率高,是當前電動汽車電動機研發與應用的熱點。
永磁電動機驅動系統可以分為無刷直流電動機(BLDCM)系統和永磁同步電動機(PMSM)系統。
無刷直流電動機(BLDCM)系統具有轉矩大、功率密度高、位置檢測和控制方法簡單的優點,但是由於換相電流很難達到理想狀態,因此會造成轉矩脈動、振動雜訊等問題。
對於車速要求不太高的電動汽車驅動領域,BLDCM系統具有一定的優勢,得到了廣泛的重視和普遍應用。
永磁同步電動機(PMSM)系統具有高控制精度、高轉矩密度、良好的轉矩平穩性以及低雜訊的特點,通過合理設計永磁磁路結構能獲得較高的弱磁性能,提高電動機的調速范圍,因此在電動汽車驅動方面具有較高的應用價值,已經受到國內外電動汽車界的高度重視,並在日本得到了普遍的應用,是一種比較理想的電動汽車驅動系統。
電動車用永磁同步電動機研究狀況1、日本電動車用永磁同步電機狀況日本1965年就開始研製電動車,於1967年成立了日本電動車協會。
由於永磁同步電機的性能優良,所以一經問世就受到日本汽車公司的青睞。
1996年,豐田汽車公司的電動車RAV4就採用了東京電機公司的插入式永磁同步電機作為驅動電機,其下屬的日本富士電子研究所研製的永磁同步電機可以達到最大功率50kW,最高轉速1300r/min。
1998年1月,尼桑公司研發的新一代電動小客車在美國加利福尼亞州投入使用。
驅動電機採用了釹鐵硼材料,電機體積很小。
⑶ 哪個電動車品牌電機好求推薦
目前市面上比較流行的電動汽車電機主要有三類,一是無刷直流電動機,二是交流非同步電動機,三是永磁同步電動機。雖說市面上採用這三種電機類型的車型都存在,不過,不可否認的是,永磁同步電動機正在逐漸的占據市場,成為保有量最大的電動機類型,下面我們就來看看這三種電動機各自的特點,以及為什麼永磁同步電動機得到了大多數廠家的認可。
無刷直流電動機:
這主要是由於廠家看中了直流電機產品成熟,控制方式簡單,調速優良的特點。尤其是在入門級車型上,這種方案成熟的電動機得到了重用。的確,在起步階段,選擇發展成熟的產品也是一種穩妥的做法。
不過,直流電動機的短板也同樣突出,首先就是它的轉速范圍較窄,而且最高轉速僅為6000rpm左右,這樣的轉速對於動輒七八千轉的電動車來說顯然不太合適。而加裝二級減速器或具備一定傳動齒比范圍的CVT變速箱來彌補這一缺陷的話,又會出現其他的弊端。比如,更加復雜的傳動結構對於空間的利用和重量的控制都會起到不利的影響。如果和一般電動車一樣只配備單速減速器,車輛的最高時速和提速能力都會受到一定的影響。
此外,由於無刷直流電動機的結構相對其他產品也更加復雜,長時間工作的情況下,電機的機械結構會產生損耗,提高了後期維護成本。這也是此類電動機被棄用的原因之一。
交流非同步電動機:
在前幾年,交流非同步電動機的應用較為普遍,很多大家熟知的車型都採用了這種電機,包括特斯拉在內的部分品牌車型,至今還在沿用這一類型的電動機。
向左轉|向右轉
首先,咱們先來說說永磁同步電機的含義。其中的永磁,是指在製造電機轉子時加入永磁體,使電機的性能得到進一步的提升。而所謂同步,則指的是轉子的轉速與定子繞組的電流頻率始終保持一致。這樣一來,只要控制電機的定子繞組輸入電流頻率,即可控制車速,非常便捷。而且永磁同步電動機的結構與直流電動機相似,這使得它具備了無刷直流電動機結構簡單、運行可靠、調速性能好的特點。
其實,永磁同步電機的最大優點就是相比於其他種類的電機,在相同質量與體積下,永磁同步電機能夠為車輛提供最大的動力輸出。也就是說,相同動力輸出的永磁同步電機要比其他類型電機的體積更小、重量更輕。為了保證續航能力,電動汽車需要攜帶大量的電池組,負重很大,所以對於純電動車來說,其他部件的輕量化至關重要,良好的重量控制可以有效降低能耗、延長續航里程。更小的體積也意味著它可以將共多的空間貢獻給車內,帶來更加舒適的乘坐空間。
⑷ 新能源汽車永磁同步電機的發展史,究竟是怎樣的
電動汽車具有低雜訊、零排放、高效率、節能、能源多樣化和綜合利用等明顯優勢,成為各國發展的主流。隨著永磁材料性能的提高和成本的降低,永磁同步電機(PMSM)以其高效率、高功率因數和高功率密度的優勢成為電動汽車驅動系統中的主流電機之一。
電動汽車在美國的發展比日本晚。在美國,感應電機的設計和控制策略已經成熟,因此感應電機是電動汽車的主要驅動電機。而美國也對永磁同步電機進行了研究,成果突出。詹姆士開發的永磁同步電機。歌迪和凱文。SatCon公司的LeRowR.E採用定子雙繞組技術,不僅擴大了電機的轉速范圍,而且有效利用了逆變器的電壓,繞組電流小,電機效率高。表4顯示了美國SatCon公司開發的電機在不同速度和功率下的效率特性。
⑸ 電動汽車電動機的發展前景
電動汽車的發展史是螺旋上升的歷史。從1834年美國人達溫坡特(Davenport)在布蘭頓城街上演示他自己製造的小電池車開始,電動車逐漸發展達到興盛。19世紀末,汽車製造成功,由於汽車的性能遠高於電動車,使電動車受到排擠。20世紀60年代,汽車已成為城市主要污染源,70年代出現了石油危機,這使電動車重又得到重視。各國政府開始制定法規研製電動車。汽車工業已發展成為國民經濟的支柱產業,汽車已成為人們生活中不可缺少的一部分;但同時,汽車給城市造成了嚴重的污染,而且全球已探明石油資源僅能開發使用40多年。因此,研究高性能的電動車以替代汽車是歷史的必然。目前,世界電動車的發展已由試運行向推廣應用方向過渡:日本從1996年開始向國內用戶銷售商品車,美國從1997年開始向美國用戶銷售商品車。中國的電動車目前處於研製階段。為了促進國際廣泛的交流與合作,國家科委和機械工業部在1996年12月6~15日舉辦了1996北京國際電動汽車及代用燃料汽車技術交流、研討會暨展覽會。就電動車發展中的各種問題進行了探討。同時,國內外的汽車生產廠家及國內的一些大專院校、科研單位展出了自己研製的電動車。本次會議反映了電動車的一些最新研究成果,從中也可以看出電動車用電機的發展趨勢。
2制約電動車發展的關鍵
以電動車與傳統的燃油汽車進行比較,相當於以電池代替燃油,以電動機代替發動機。由於電池的能量密度(單位重量儲存的能量,wh/kg)遠遠低於燃油,傳統結構電動機的性能又不能直接適用於電動車,因此,電池和電動機既是電動車的核心,同時又是制約電動車發展的關鍵。
3 電動車用電機的發展趨勢
雖然各種各樣的驅動用電動機早已研究得很成熟,但它們並不能直接適用於電動車,因為電動車有其特有的運行特點,所以所用的電動機必須滿足這些特點才能獲得高性能。
3.1電動車的特點
電動車最顯著的特點是頻繁的起停、加減速,而不是運行於某一恆速下。電動車主要用於在污染比較嚴重的大中城市市區固定路線行駛和某些特殊場合,如機場、車站、碼頭、倉庫、遂道和旅遊區域等地方。人們對電動車的1次充電行駛距離和最高時速有一定要求,但要求不是很高。一般1次充電行駛50~100km,最高時速在100km/h以內就可滿足要求。從長遠看,電動車要取代燃油汽車,它的性能必須可與燃油汽車相比,所以它的1次充電行駛距離和最高時速都要大大提高。另外,可靠性和價格也是人們比較關注的問題。
3.2電動車用電機應具備的特點
基於電動車的特點,對所用的電動機就應有一定的要求。為了提高最高時速,電動機應有較高的瞬時功率和功率密度(w/kg)。為了提高1次充電行駛距離,電動機應有較高的效率,而且電動車是變速工作的,所以電動機應有較高的高低速綜合效率。電動車起動和爬坡時速度較低,但要求力矩較大;正常運行時需要的力矩較小,而速度很高,故用於電動車的電機的典型機械特性曲線如附圖所示。即在低速時為恆轉矩特性,高速時為恆功率特性,且電動機的運行速度范圍應該較寬。另外,電動機應堅固、可靠,且價格較低。
3.3電動車用電機的發展趨勢
在電動車發展初期,多採用直流電動機。在試制大客車時用串勵電動機,在小客車及小貨車上用並勵、復勵電動機。隨著永磁材料的發展,永磁直流電動機也有所應用。直流電動機的優點是有比較好的控制特性。但它重量大,效率低,價格貴,而且由於電刷和滑環的存在,需要維護,電刷磨損又會造成不安全工作。因此,隨著電力電子器件的發展,交流電動機逐漸成熟,直流電動機逐漸被交流電動機所取代。這次會議參展的電動機也以使用交流電動機為主。
非同步電動機以其低費用、高可靠性、高速、低轉矩波動/雜訊和不用位置感測器等優點而首先被選用,矢量控制的非同步電動機更以其優異的性能成了電動車的第一選擇。本次參展的美國通用汽車公司的EVl、福特汽車公司的Ranger EV以及國內遠望公司的電動客車都採用了非同步電動機。以.EVl為例,其性能見附表,EVl是曾在1990年芝加哥汽車博覽會上引起轟動的「沖擊」(Impact)概念車的商品化車。可以看出,它的續駛里程和最高時速都達到很高的數值。但同時可見,電動機功率很大,電池電壓很高,其性能與電動機功率或與電池電壓的比值並不高。這是由於非同步電動機存在比較大的銅損,使效率下降。特別是在低速時,效率更低,這是它的致命弱點。
以永磁同步電動機和無刷直流電動機為代表的交流永磁電動機以其低重量、高效率這一特別的優勢而在電動車領域被廣泛應用。這類電動機的價格偏高,但隨著批量生產和永磁材料價格的進一步下降,它的價格會下降。這類電動機也有它的弱點,由於功
率電源電壓的限制,原邊繞組的匝數不能超過一定數值。因此,對於電動機,提高旋轉頻率和不增大電流而提供要求的輸出功率很困難。即在高轉速下如要提供足夠的輸出功率就必須增大電流,這就消耗了大量的電能,降低了效率;若不增大電流,則輸出功率下降,電動車不能正常運行。本次參展使用永磁同步電動機有代表性的是日本豐田公司的RAV4 EV,使用無刷直流電動機有代表性的是清華大學等研製的電動輕型客車和中科院北京三環公司的電動轎車。它們的性能見附表。RAV4 EV使用了高性能的鎳氫電池,其最高時速和續駛里程都較高,已達實用化階段。清華大學和三環公司的電動車使用鉛酸電池,指標也很高。
開關磁阻電機結構簡單、緊密、堅固、效率高,低速時可提供很大的轉矩,且驅動器結構簡單,它曾被專家預測為電動車領域的一匹黑馬。它的缺點主要是振動和雜訊較大。本次參展使用開關磁阻電機的典型電動車是義大利菲亞特公司的菲亞特500型電動車,其性能見附表。可以看出,在一定功率下,它所能提供的最大轉矩較大,即最大轉矩與功率之比較大。
可見,電動車使用的各種電動機各有優點,同時又都有其不利的一面,從而使它們並不能完全適合於電動車。因此,繼續開發適用於電動車的電動機仍是電機工作者的任務。哈爾濱工業大學研究的多態電機就是這樣一種嘗試。這是一種融混合式步進電動機和非同步電動機的結構於一體的電機,即在傳統的混合式步進電動機的轉子槽內配置一套籠型繞組,將定子鐵心分為兩段,兩段定子鐵心之間放置一個軸向電磁勵磁線圈,其餘結構與混合式步進電動機相同。低速時,給電機定子繞組按混合式步進電動機方式供電,則電機作為混合式步進電動機運行。高速時,給電機定子繞組按非同步電動機方式供電,同時軸向電磁勵磁線圈通電產生對磁鋼去磁的軸向磁場,使磁鋼對電機運行不產生或產生很小的影響,這時電機作為非同步電動機運行。這樣,這種多態電機同時具有混合式步進電動機低速時高轉矩和非同步電動機高速時高效率的優點,具有較高的高低速綜合性能和較寬的運行速度范圍。這次參展的EV96—1型電動轎車就是使用的這種多態電機,目前這種電機仍正在研製中。
3.4驅動方式的發展趨勢
傳統燃油汽車的驅動系統中包括發動機、減速器和差速器。這是由於內燃機的速度范圍窄,必須用減速器來擴大速度范圍。使用差速器是便於轉向。減速器和差速器為一系列傳動齒輪,它們在汽車運行中消耗一部分機械能,使車輪得到的功率不到發動機功率的2/3,大大降低了汽車的效率。由於電動機與發動機的不同特點,電動車可以採用四種驅動方式:與傳統燃油汽車相同;省略減速器;進一步省略差速器,電動機同軸驅動車輪,即軸驅;將電動機直接裝在車輪內,即輪驅。可以看出。輪式驅動既完全消除了傳動中的機械磨損,提高了傳動效率,又具有最小的體積、最輕的重量,同時故障率降低。因此,輪式驅動是電動車最佳的驅動方式。國內外對輪式驅動有過一定的研究,如在第26屆東京Motor展覽會上,東京電力公司推出的IZA型電動車就採用了四輪直接驅動方式,其最高時速為176km/h,1次充電行駛距離為548km(以40km/h恆速),用的是鎳鎘電池,它是當時性能最佳的電動車,這無疑與輪式驅動方式有關。本次參展採用輪式驅動的只有兩家,即中科院北京三環公司和哈爾濱工業大學的電動車。因為輪式驅動控制方式較為復雜,故需要在控制上多做工作。
4結論
a.作為電動車用電機,直流電動機已逐步被淘汰。
b.非同步電動機、交流永磁電動機和開關磁阻電動機都已被用來驅動電動車,它們各有自己的優勢,但也都有各自的弱點,並不完全適合於電動車。
c.進一步研究更適合於驅動電動車的電動機是電機工作者的任務。多態電機是一種有前途的電機。
d.輪式驅動是電動車最佳的驅動方式。
⑹ 新能源汽車電機故障現象有哪些
電池方面
新能源汽車在應用過程中會受到各種}故障的影響,其中最典型、最常見的問題就是電池。這種故障主要體現在純電動汽車和混合動力汽車上。當車輛長時間行駛時,電池會處於相對較高的電壓狀態。在高壓加速過程中容易因壓力而損壞,直接影響管理系統和單體電池的狀態。大多數情況下,此類故障的發生還與電池容量和內阻平衡過程的干擾有關。一旦管理系統發生不可逆的損壞,將導致與電池監測和保護相關的功能喪失,使電池無法充電,極大影響電動車電池的使用壽命。此外,電池問題會干擾新能源汽車的其他線路連接,影響整車的正常運行。
二、電機方面
對於新能源汽車來說,一個重要的組成部分就是電機。電機的主要工作原理是轉換能量,滿足新能源汽車的能源需求。一旦發動機出現問題,新能源汽車的整體性能就會受到干擾。大量研究人員通過實驗得出結論,新能源汽車電機故障復雜,可能由多種因素引起。
三、變速系統方面
變速箱的主要作用是保證動力切換,完成後車輛能夠行駛得更平穩,從而使車輛行駛得更順暢。根據變速器的工作原理可以發現,車輛在高速行駛時,變速器也會產生較大的運轉率,導致自身負荷顯著增加。此外,在行駛過程中換擋還會造成輪齒與其他零件之間產生大量摩擦,導致零件出現不同程度的磨損,在一定程度上提高了傳動失效的概率。車輛行駛過程中,變速器故障主要表現為車輛行駛狀態不良和變速器故障。
⑺ 國內做電動汽車電機的公司有哪些
目前國內電動汽車的電驅動系統企業主要有以下三類:(1)具有傳統整車及其零部件生產經驗的企業如上汽集團、一汽集團、二汽集團、東風集團、深圳五洲龍、萬向集團、玉柴集團、南車時代等。(2)具有其它領域電機或控制器生產經驗的企業如大洋電機、江特電機、中紡銳力、東風電機、匯川技術等。(3)專門針對電動汽車成立的電機企業如精進電動、上海電驅動、上海大郡、深圳大地和、天津松正等。