驅動電機電控系統是新能源汽車的重要環節
① 新能源汽車,電機驅動和傳統汽車的發動機驅動相比,具有哪些技術優勢
電機驅動與發動機驅動相比,具有以下兩的技術優勢,一由於發動機能高效產生轉距時的轉速被限制在一個交點的范圍內,因而需要通過龐大而復雜的變速機構來適應這一特性,而電機可以在相當寬廣的轉速范圍內高效的產生轉集。二電機實現轉矩,快速響應指標要比發動機高出兩個數量級
② 新能源汽車驅動電機作用是什麼
【太平洋汽車網】驅動電機是電動汽車驅動系統的核心部件,是車輛行駛的主要執行機構,其特性決定了車輛的主要性能指標,直接影響車輛動力性、經濟性和舒適性。它是把電能轉換為機械能的一種設備,它利用勵磁線圈,產生旋轉磁場形成磁電動力旋轉力矩。導線在磁場中受力的作用,使電機輸出轉矩。
一、驅動電機的作用驅動電機、電控系統、動力電池是電動汽車的核心部分,稱為「三電」。在電動汽車上,驅動電機替代了傳統汽車上的發動機和發電機,傳統汽車通常是把化學能轉換為機械能驅動車輛行駛,而驅動電機既可以將電能轉換為機械能驅動汽車行駛,也可以作為發電機將機械能轉換為電能,並存儲在動力電池內。
電機控制器將動力電池的高壓直流電變換為驅動電機的高壓三相交流電,使驅動電機產生力矩,並通過傳動裝置將驅動電機的旋轉運動傳遞給車輪,驅動汽車行駛。
二、驅動電機的特點
1、體積小、功率密度大由於新能源汽車的整車空間有限,因此要求驅動電機的結構緊湊、尺寸小,這就意味著驅動電機和電機控制器的尺寸將受到很大的限制,必須縮小驅動電機的體積,提高電機的功率密度和轉矩密度。因此一般選用高功率密度的永磁同步電機作為驅動電機。
2、效率高、高效區廣、重量輕新能源汽車驅動電機的第二個特點就是效率要高、高效區要廣、重量要輕。由於當前充電樁尚未廣泛普及,續駛里程短一直是新能源汽車的短板,提升續駛里程的方法有:1提升驅動電機的效率。
2驅動電機的高效工況區要足夠廣,保證汽車在大部分工況下都處於高效狀態。
3減輕驅動電機重量,間接降低整車功耗,提升續駛里程。
3、安全性與舒適性新能源汽車驅動電機還需關注電機自身的安全性和舒適性。
安全性:即電機的可靠性,電機在惡劣環境下可以正常工作。
舒適性:即電機在運行時不會使駕駛人產生體驗上的不適感,應關注電機運行時的振動和雜訊情況。
三、驅動電機的組成驅動電機組件主要由永磁同步電機、旋轉變壓器、溫度感測器、冷卻循環水道和殼體等組成。驅動電機是以磁場為媒介進行機械能和電能相互轉換的電磁裝置,是驅動電動汽車行駛的動力裝置,是動力總成的核心部件,承擔著電能轉化和充電的雙重功能。
(圖/文/攝:太平洋汽車網問答叫獸)
③ 新能源汽車電機控制系統的作用
【太平洋汽車網】新能源汽車電機控制系統作為新能源汽車中連接電池與電機的電能轉換單元,是電機驅動及控制系統的核心,主要包含IGBT功率半導體模塊及其關聯電路等硬體部分以及電機控制演算法及邏輯保護等軟體部分。
一、技術電池技術、電機驅動及其控制技術、能量管理技術以及電動汽車整車技術為電動汽車四大關鍵技術。電控系統用於控制電池、電機等組件,其功能包括:電池管理,發動機、電動機能量管理等。電控系統由ECU等控制系統、感測器等感應系統、駕駛員意圖識別等子系統組成。電控系統的材料成本佔比不高,但需要經過多次試驗才能掌握關鍵演算法,尤其是混合動力汽車涉及油、電混合的控制策略,技術壁壘較高。
電機控制器作為新能源汽車中連接電池與電機的電能轉換單元,是電機驅動及控制系統的核心,主要包含IGBT功率半導體模塊及其關聯電路等硬體部分以及電機控制演算法及邏輯保護等軟體部分。
電機驅動控制系統(包括驅動電機和電機控制器)是新能源汽車車輛行使中的主要執行結構,控制和驅動特性決定了汽車行駛的主要性能指標。
一般來講,電機控制器的主要由如下幾部分組成:
1、電子控制模塊()包括硬體電路和相應的控制軟體。硬體電路主要包括微處理器及其最小系統、對電機電流,電壓,轉速,溫度等狀態的監測電路、各種硬體保護電路,以及與整車控制器、電池管理系統等外部控制單元數據交互的通信電路。控制軟體根據不同類型電機的特點實現相應的控制演算法。
2、驅動器(Driver)將微控制器對電機的控制信號轉換為驅動功率變換器的驅動信號,並實現功率信號和控制信號的隔離。
3、功率變換模塊(PowerConverter)對電機電流進行控制。電動汽車經常使用的功率器件有大功率晶體管、門極可關斷晶閘管、功率場效應管、絕緣柵雙極晶體管以及智能功率模塊等。
目前,電動汽車電機控制器多採用三相全橋電壓型逆變電路拓撲,部分產品前置雙向DC/DC變換器,以增大電機端輸入交流電壓,提升高轉速下的輸出功率,降低電機設計與生產成本。傳統控制器中直流支撐電容器體積龐大、耐高溫性能較差。為減小直流支撐電容器體積甚至取消直流支撐電容器,新型變換器電路拓撲和控制方法成為電動汽車應用研究的新熱點,但尚處於實踐探索階段。目前電動汽車用變流器的研發重點仍然多集中在電力電子集成方面。
(圖/文/攝:太平洋汽車網問答叫獸)
④ 什麼是電驅動系統為什麼說它對電動汽車非常重要
電動汽車的電驅動系統就像燃油車的發動機和變速箱一樣,是電動汽車的動力輸出裝置。也就是通過它可以將電池中的電能轉化成汽車行駛的動能,是決定電動汽車性能的核心部件,也被稱為電動汽車的心臟,所以才會那麼重要。
⑤ 新能源汽車電機驅動系統作用是什麼
驅動電機系統是純電動汽車三大核心部件之一,是電動汽車的動力來源。驅動電機系統是直接將電能轉換為機械能的部分,決定了電動汽車的性能指標。驅動電機系統由驅動電動機(DM)和驅動電機控制器(MCU)構成,通過高低壓線束、冷卻管路,與整車其他系統作電氣和散熱連接。
整車控制器根據加速踏板、制動踏板、擋位等信號通過CAN網路向電機控制器驅動電車控制器發送指令,實時調節驅動電機的扭矩輸出,以實現整車的怠速、加速、能量回收等功能。
電機控制器能對自身溫度、電機的運行溫度、轉子位置進行實時監測,並把相關信息傳遞給整車控制器VCU,進而調節水泵和冷卻風扇工作,使電機保持在理想溫度下工作。
二、汽車驅動電機系統的組成部分:
1、驅動電動機:
(1)永磁同步電機:一種典型的驅動電機,具有效率高、體積小、可靠性高等優點,是動力系統的執行機構,是電能轉化為機械能載體。它依靠內置旋轉變壓器、溫度感測器,來提供電機的工作狀態信息,並將電機運行狀態信息實時發送給MCU。
(2)旋轉變壓器:檢測電機轉子位置,經過電機控制器內旋變解碼器解碼後,電機控制器可獲知電機當前轉子位置,從而控制相應的IGBT功率管導通,按順序給定子三個線圈通電,驅動電機旋轉。
(3)溫度感測器:作用是檢測電機繞組溫度,並提信息供給MCU,再由MCU通過CAN線傳給VCU,進而控制水泵工作、水路循環、冷卻電子扇工作,調節電機工作溫度。
2、驅動電機控制器:
(1)驅動電機控制器對所有的輸入信號進行處理,並將驅動電機控制系統運行狀態信息通過網路發送給整車控制器。驅動電機控制器內含故障診斷電路,當電機出現異常時,達到一定條件後,它將會激活一個錯誤代碼並發送給VCU整車控制器,同時也會儲存該故障碼和相關數據。
(2)驅動電機控制器主要依靠電流感測器、電壓感測器和溫度感測器來進行電機運行狀態的監測,根據相應參數進行電壓、電流的調整控制以及其它控制功能的完成。
(3)電流感測器用於檢測電機工作實際電流,包括母線電流、三相交流電流。
(4)電壓感測器用於檢測供給電機控制器工作的實際電壓,包括動力電池電壓、12V蓄電池電壓。
(5)溫度感測器用於檢測電機控制系統的工作溫度,包括IGBT模塊的溫度。
三、新能源汽車驅動電機系統的工作過程:
1、D擋加速行駛駕駛員掛D擋並踩加速踏板,此時擋位信息和加速信息通過信號線傳遞給整車控制器,整車控制器把駕駛員的操作意圖傳遞給驅動電機控制器,再由驅動電機控制器結合旋變感測器信息(轉子位置),進而向永磁同步電動機的定子通入三相交流電,三相電流在定子繞組的電阻上產生電壓降。
(圖/文/攝: 問答叫獸) 賓士S級 問界M5 理想ONE 別克GL8 小鵬P5 小鵬汽車P7 @2019
⑥ 新能源汽車電控是什麼
其中還有一個最主要的部件就是電控系統,電控系統由電池管理系統和控制系統構成,管理電池組和控制電池的能量輸出以及調節電動機的轉速等,是連接新能源電池和電機的重要中間載體
一、電機電控的重要性新能源汽車作為傳統燃油汽車的替代品,其主要電氣系統即為在傳統汽車「三小電」(空調、轉向、制動)基礎上延伸產生的電動動力總成系統「三大電」——電池、電機、電控。其中,電機、電控系統作為傳統發動機(變速箱)功能的替代,其性能直接決定了電動汽車的爬坡、加速、最高速度等主要性能指標。
同時,新能源汽車電機、電控系統面臨的工況相對復雜:需要能夠頻繁起停、加減速,低速/爬坡時要求高轉矩,高速行駛時要求低轉矩,具有大變速范圍;混合動力車還需要處理電機啟動、電機發電、制動能量回饋等特殊功能。此外,電機的能耗直接決定了固定電池容量情況下的續航里程。因此,電動汽車驅動系統在負載要求、技術性能和工作環境上有特殊要求:
其一,驅動電機要有更高的能量密度,實現輕量化、低成本,適應有限的車內空間,同時要具有能量回饋能力,降低整車能耗;第二,驅動電機同時具備高速寬調速和低速大扭矩,以提供高啟動速度、爬坡性能和高速加速性能;第三,電控系統要有高控制精度、高動態響應速率,並同時提供高安全性和可靠性。
(圖/文/攝: 問答叫獸) Model Y Model 3 Model X AION V 理想ONE 小鵬汽車P7 @2019
⑦ 新能源汽車電機驅動系統有什麼作用
【太平洋汽車網】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。
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。
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。
電機是應用電磁感應原理運行的旋轉電磁機械,用於實現電能向機械能的轉換。運行時從電系統吸收電功率,向機械繫統輸出機械功率。電機驅動系統主要由電機、控制器(逆變器)構成,驅動電機和電機控制器所佔的成本之比約為1:1,根據設計原理與分類方式的不同,電機的具體構造與成本構成也有所差異。電機的控制系統主要起到調節電機運行狀態,使其滿足整車不同運行要求的目的。
(圖/文/攝:太平洋汽車網問答叫獸)
⑧ 新能源汽車驅動電機的功能是什麼
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。
一、新能源汽車驅動電機綜述
1.驅動電機的定義驅動電機(drive motor)是將電能轉換成機械能為車輛行駛提供驅動力的電氣裝置,該裝置也可具備機械能轉化成電能的功能。驅動電機系統主要由驅動電機、驅動電機控制器及它們工作必須的輔助裝置組合而成,其中電機主要由定子、轉子、機殼、連接器、旋轉變壓器等零部件裝配而成。
2.主要參數新能源汽車電機核心指標包括:效率、功率密度、轉矩密度,其中效率包括最高效率以及高效區。
(1)持續轉矩:車用驅動電機系統在額定電壓、額定轉速條件下,規定的SI工作制下的最大、長期工作的轉矩。
(2)最高工作轉速:相應於電動汽車最高行駛車速的電機轉速,車用驅動電機系統在額定電壓條件下,在該轉速時應能以額定功率運行。
(3)峰值功率車用驅動電機系統在額定電壓、額定轉速條件下,在一定的持續時間內能輸出的最大功率。對於純電動商務車用驅動電機系統,持續時間規定為60s;對於純電動乘用車和混合動力車用驅動電機系統,持續時間規定為30s。
3.新能源汽車對驅動電機的基本要求
(1)新能源汽車電機要求結構緊湊、尺寸小、功率密度高、轉矩密度高。
整車布置空間有限,尤其是乘用車,因此對電機系統(電機和控制器)要求結構緊湊,尺寸小。如果要達到上述目的,必須提高電機系統的功率密度和轉矩密度。
(2)新能源汽車電機的可靠性要求高。
整車運行環境惡劣,比如整車的振動、電池電壓劇烈的波動,這些都是新能源汽車電機面臨的惡劣環境。而作為整車,必須考慮到人身安全。因此,以上兩個特點使得對新能源汽車可靠性提出更高要求。
(3)新能源汽車電機要求效率高、高效區廣、重量輕。
整車上電池容量有限,又要盡可能提高續航里程,這就要求整車的電機系統效率要高,高效區必須廣,這樣才能提高整車的續航里程。此外,電機系統的重量必須要輕,這也是提高整車續航的方法之一。
(4)新能源汽車電機要求低噪音、低振動,滿足消費者對車輛舒適性的追求。
(圖/文/攝: 問答叫獸) Model Y Model 3 Model X AION V 理想ONE 小鵬汽車P7 @2019
⑨ 新能源汽車的三電系統是什麼
對於新能源車來說,三電指的是電機、動力電池以及電控系統,從三萬塊的五菱宏光MINIEV到七百萬的Rimac純電跑車,都離不開三電系統,可以說三電就是新能源車的核心部件。
驅動電機電機是新能源車的動力源,根據結構和原理,電機可分為直流驅動、永磁同步、交流感應三種形式,不同形式的電機其特性也不相同。
直流驅動電機,它的定子是永磁體,轉子通直流電,通電導體在磁場中會受到安培力,從而使轉子轉動。這種電機形式的優點是成本較低,以及對電控系統的要求低,而缺點則是個頭比較大,功率性能比較弱,一般是低端的純電代步車會用直流電機。
永磁同步電機,實際上也是直流電機,所以它的工作原理跟直流電機一樣,不同的地方在於直流電機通入的是方波電流,而永磁同步電機通入的是正弦波電流。永磁同步電機的優點是功率性能高,有出色的可靠性,而且體積比較小,缺點則是成本相對比較高,對電控系統有一定的要求。
感應電機,原理上相對上兩者更加復雜,但可以大致分成三個步驟:首先是電機的三相繞組通入交流電會產生旋轉的磁場,接著由閉合線圈組成的轉子在旋轉磁場中切割磁感線會產生感應電流,最後由於電荷在磁場中運動會產生洛倫茲力,從而使得轉子轉動。因為定子里的磁場先旋轉然後轉子才會旋轉,所以感應電機又叫做非同步電機。
感應電機的優點是製造成本低,而且功率性能也不錯,因為它需要用交流電,所以對電控系統的要求很高。
動力電池動力電池是驅動電機的能量來源,目前的動力電池主要是按正負極材料進行區分,有鈷酸鋰、三元鋰、錳酸鋰和磷酸鐵鋰,在新能源車上比較常用的是三元鋰和磷酸鐵鋰電池。
其中磷酸鐵鋰電池的優點是成本低,穩定性好壽命長,缺點則是能量密度低,冬天掉續航比較嚴重。而三元鋰電池則相反,優點是能量密度低,缺點是穩定性和壽命相對較差。
為什麼另外兩種材料的電池很少在新能源車上使用呢?鈷酸鋰電池雖然能量密度大,但是穩定性很差,所以車企不敢貿然使用。而錳酸鋰電池因為各方面的表現都很一般,所以車企沒有興趣使用。
電控系統電控系統實際上是一個總稱,細分的話可以分成整車控制系統、電機控制系統、電池管理系統。新能源車的一大特點是各種電控系統相互之間都有非常緊密的聯系,有些車甚至一套電控系統控制車上所有用電設備,所以將它們統稱起來也無妨。
可能一般人會覺得新能源技術的難點是電池,不錯,只是做一套出色的電控系統的難度也不低,因為電控系統需要協調車上所有用電設備。
(圖/文/攝: 問答叫獸) 星瑞 理想ONE Model Y Model X 高合HiPhi X 零跑T03 @2019