電動汽車電機驅動發展分析
Ⅰ 電動汽車電機控制和驅動技術發展與現狀是怎樣的
電動汽車電機控制和驅動技術的發展與現狀是一個非常廣泛和復雜的話題,以下是一些發散思維,將它擴展開來:
1. 電動汽車的發展歷程
- 首先,電動汽車的歷史可以追溯到19世紀中葉,當時電動汽車是主流汽車類型之一,但由於石油汽車的出現,它們逐漸被淘汰。
- 在20世紀末和21世紀初,環保和能源危機的要求推動電動汽車的再次出現。最初的電動汽車主要採用直流電機驅動,但這種技術存在許多問題,例如低功率、低效率、噪音和易損等。
- 隨著科技的進步,交流電機和控制技術逐漸成尺虧差為主流,使得電動汽車的性能大大提高。現在的電動汽車採用的控制技術包括電子調速、感應電動機、永磁同步電機等。
2. 電力電子技術在電動汽車中的應用
- 電動汽車中的電機控制很大程度上依賴於電力電子技術。例如,變頻器可以通過改變電機的電源頻率和電壓來控制電機的速度。
- 另一方面,交流/直流模塊可以將電池的直流電轉換成電動機所需的交流電。此外,電源管理單元確保電池充電和放電的安全和有效。
3. 電動汽車的未來趨勢
- 隨著科技和市場的競爭加劇,電動汽車的發展仍然不斷加速。未來的空歷趨勢可能包括更高效的電機和控制系統、更快的充電速度、更長的電池續航時間等。
- 另一方面,人工智慧技術的應用也可能推動電動汽車的發展。例如,AI可以幫助優化電動汽陵皮車的能源管理,並最大程度地提高其性能和效率。
總之,電動汽車電機控制和驅動技術的發展與現狀非常復雜,需要考慮許多因素,例如性能、效率、成本、可靠性、安全等。隨著科技的進步和市場的競爭,未來電動汽車將繼續發展,並且有望成為替代傳統燃油車的主流車型。
Ⅱ 電動汽車驅動電機的研究技術路線有哪些
1.電機繞組。 繞組排布和磁場能量轉換有關。優化的繞組可以降低損耗,提高效率,減少發熱。對於車載電機,能量有限,研究電機繞組就成了重要的一個環節。
2。轉子形狀。好多電動汽車已經不用傳統電機轉子了,改用IPM等結構,可以有效增大轉矩,減小電動機體積。
3。驅動電路。不同的電驅模式可以獲得不同的效果。例如傳統的交流電機控制(I-torqur I-phase分量控制)這部分應該是比較熱的吧。誰能研究出一個nb的控制電路,達到控制准確、減小諧波,實現簡便,那誰就nb了。
4。發熱研究。電機研究,無論是汽車還是什麼,歸結到最後都是發熱的問題。可能是電機過熱,也可能是電力電子器件過熱。有很多人在研究電動汽車的散熱問題。因為電力電子器件比傳統汽車部件更容易受熱損壞。
希望對你有幫助。研究領域太多了,隨便一個小地方就足夠你研究幾年啦。
Ⅲ 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。
Ⅳ 新能源電動汽車驅動電機的分類、特點和優劣勢分析
近年來,伴隨著行業的發展,新能源 汽車 逐漸被廣泛使用,各大廠商也推出了自家的明星產品。電機作為電動 汽車 最重要的部件之一,各大廠商紛紛選擇各類電機運用在自家的產品上。而不同的電機到底有什麼差別?又各自被運用到哪些車型上去了?
什麼是電機? 所謂電機,就是將電能與機械能相互轉換的一種電力元器件。 當電能被轉換成機械能時,電機表現出電動機的工作特性;當機械能被轉換成電能時,電機表現出發電機的工作特性。大部分電動 汽車 在剎車制動的狀態下,機械能將被轉化成電能,通過發電機來給電池回饋充電。 電動機的發展狀態及分類 電動 汽車 經常採用的驅動電機有 直流電機、非同步電機、永磁同步電機和開關磁阻電機四類 。 直流電動機 最早應用於電動 汽車 的是直流電機,這種電機的特點是控制性能好、成本低。隨著電子技術、機械製造技術和自動控制技術的發展,非同步電機、永磁同步電機和開關磁阻電機表現出比直流電機更加優越的性能,這些類型的電機正在逐步取代直流電機。
優點:成本低、易控制、調速性能良好 缺點:結構復雜、轉速低、體積大、維護頻繁 特性: 在電動 汽車 發展早期,直流電機被作為驅動電機廣泛應用,但是由於其結構復雜,導致它的瞬時過載能力和電機轉速的提高受到限制,長時間工作會產生損耗,增加維護成本。
此外,電動機運轉時電刷冒出的火花使轉子發熱,會造成高頻電磁干擾,影響整車其他電器性能。因此,目前電動 汽車 行業已經基本將直流電動機淘汰。 應用代表車型:早期部分車型 小結:基本上處於淘汰階段,應用車型都是早期上市車型。 永磁同步電機
永磁式電動機根據定子繞組的電流波形的不同可分為兩種類型,一種是無刷直流電機,它具有矩形脈沖波電流;另一種是永磁同步電機,它具有正弦波電流。
這兩種電機在結構和工作原理上大體相同,轉子都是永磁體,減少了勵磁所帶來的損耗,定子上安裝有繞組通過交流電來產生轉矩,所以冷卻相對容易。由於這類電機不需要安裝電刷和機械換向結構,工作時不會產生換向火花,運行安全可靠,維修方便,能量利用率較高。
永磁式電動機的控制系統相比於交流非同步電機的控制系統來說更加簡單。但是由於受到永磁材料本身的限制,在高溫、震動和過流的條件下,轉子的永磁體會產生退磁現象,所以在相對復雜的工作條件下,永磁式電機容易發生損壞,故這一塊還有待繼續發展改善。
而且永磁材料價格較高,因此整個電機及其控制系統成本較高,目前只有稀土資源豐富的中國比較傾向於使用永磁電機的電動 汽車 驅動方案。像日本、歐洲,要麼是使用輕稀土的永磁材料做永磁電機,要麼是直接改用無需稀土材料但對控制器設計要求更高的開關磁阻電機。
優點:效率高、結構簡單、體積小、重量輕 缺點:成本較高、高溫下磁性衰退
特性: 所謂永磁,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。因此,通過控制電機的定子繞組輸入電流頻率,電動 汽車 的車速將最終被控制。 與其他類型的電機相比較,永磁同步電機最大優點就是具有較高的功率密度與轉矩密度,說白了,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新能源 汽車 提供最大的動力輸出與加速度。這也是在對空間與自重要求極高的新能源 汽車 行業,永磁同步電機成為首選的主要原因。 但是,它也有自身的缺點,轉子上的永磁材料在高溫、震動和過流的條件下,會產生磁性衰退的現象,使得電機容易發生損壞。
應用車型:比亞迪秦、比亞迪宋DM、宋EV300、北汽EV系列、騰勢400、眾泰E200、榮威ERX5等。 小結: 被廣泛使用,成為主流電機,目前被各大新能源 汽車 品牌車型選用。 交流非同步電機 交流非同步電機是目前工業中應用十分廣泛的一類電機,其特點是定、轉子由硅鋼片疊壓而成,兩端用鋁蓋封裝,定、轉子之間沒有相互接觸的機械部件,結構簡單,運行可靠耐用,維修方便。
交流非同步電機與同功率的直流電動機相比效率更高,質量約輕了二分之一左右。如果採用矢量控制的控制方式,可以獲得與直流電機相媲美的可控性和更寬的調速范圍。由於有著效率高、比功率較大、適合於高速運轉等優勢,交流非同步機是目前大功率電動 汽車 上應用最廣的電機。 但在高速運轉的情況下電機的轉子發熱嚴重,工作時要保證電機冷卻,同時非同步電機的驅動、控制系統很復雜,電機本體的成本也偏高,另外運行時還需要變頻器提供額外的無功功率來建立磁場,故相與永磁電機和開關磁阻電機相比,非同步電機的效率和功率密度偏低,不是能效最優化的選擇。 非同步電動機應用的較多的地區是美國,這也被人為是和路況有關。在美國,高速公路已經具有一定的規模,除了大城市外, 汽車 一般以一定的高速持續行駛,所以能夠讓高速運轉而且在高速時有較高效率的非同步電動機得到廣泛應用。 優點:結構簡單、可靠性好、成本易控 缺點:效率低、調速性差
特性: 相比於永磁同步電機,非同步電機的優點是成本低、工藝簡單、運行可靠耐用、維修方便,而且能忍受大幅度的工作溫度變化。 反之,溫度大幅變化會損壞永磁同步電動機。盡管在重量和體積方面,非同步電動機並不佔優,但其轉速范圍廣泛以及高達20000rpm左右的峰值轉速,即使不匹配二級差速器也能夠滿足該級別車型高速巡航的轉速需求,至於重量對續航里程的影響,高能量密度的電池能夠「掩蓋」電機重量的優勢。
應用車型:特斯拉Model S、Modle X、江鈴E200、江鈴E100、江鈴E160、眾泰雲100S、芝麻E30等。 小結:只是少量車型選用,但也不乏主流車型,從目前來看,該類電機不會成為趨勢。 開關磁阻電機 開關磁阻電機作為一種新型電機,相比其他類型的驅動電機而言,它的結構最為簡單,定、轉子均為普通硅鋼片疊壓而成的雙凸極結構,轉子上沒有繞組,定子裝有簡單的集中繞組,具有結構簡單堅固、可靠性高、質量輕、成本低、效率高、溫升低、易於維修等優點。
它具有直流調速系統可控性好的優良特性,同時適用於惡劣環境,適合作為電動 汽車 的驅動電機使用。業內人士預測,開關磁阻電機將成為電動 汽車 領域的一匹黑馬。 特性: 但開關磁阻電機有轉矩波動大、需要位置檢測器、系統非線性特性,磁場為跳躍性旋轉,控制系統復雜;對直流電源會產生很大的脈沖電流等缺點。另外開關磁阻電動機為雙凸極結構,不可避免地存在轉矩波動,雜訊是開關磁阻電動機最主要的缺點。 但近年來的研究表明,採用合理的設計、製造和控制技術,開關磁阻電動機的雜訊完全可以得到良好的抑制。像目前日本對開關磁阻電機的研究比較深入,日本電產的開關磁阻電機也廣泛應用於電動 汽車 、家電等各類行業中。目前中國國內也漸漸有廠家關注這塊電動 汽車 驅動電機的未來發展方向 優點:結構簡單、體積小輕便、效率高、成本低 缺點:雜訊振動大、輸出扭矩脈動
應用代表車型:無 小結: 暫未被廣泛應用,但未來有可能因為其優良特性,而成為主流電機。 作為電動 汽車 重要組成部件,不同電機的選用,會決定該電動車生產成本與使用情況。對於時下來講,被廣泛應用的尚屬永磁同步電機,最主要的兩點是可靠性好和成本易控。 -------------------華麗麗的分割線--------------------- 【番外知識儲備篇】 外轉子電機: 指外殼旋轉、軸固定的電機。
特點: 1.外轉子電機具有節省空間,設計緊湊且美觀的特點。適合安裝在葉輪里,具有最佳的冷卻效果。無需V型帶、附加的張緊帶或其他設備。 2.電機使用一對密封的深溝球軸承,壽命長。高精度的球軸承可使振動降到最低,運行噪音低。 3.特殊的鼠籠轉子結構及一次壓鑄成型工藝,確保電機啟動平滑,轉速高。 4.選用高品質電磁材料及特殊的電磁結構設計,確保電機高效運行,並且更加節能。 5.在電機繞組端裝有高靈敏度熱保護器,確保電機安全可靠的運行。 內轉子電機: 內轉子一般極數少,轉速高,轉矩小;外轉子一般極數多,轉速低,轉矩大。 在轉子重量相同情況下,內部轉的沒有外面轉的轉動慣量大,所以裡面轉的kv高,力矩低;外轉轉動慣量大,從而提高了在不穩定負載下電動機的效率和輸出功率。 內轉電機的扭力小,轉速高,一般用交通工具模型(如車模、船模),而外轉子的電機散熱較好。
內轉子電機和外轉子電機的區別 通俗一點來說,兩者的區別就是裡面轉與外面轉的區別。 內轉子電機是轉子電機主軸一起轉,電機機座固定,用外殼做定子,內部和主軸做轉子。 外轉子電機是轉子隨著電機外殼一起旋轉,電機主軸固定,外殼做轉子,內部和主軸做定子。 盤式電機: 又叫碟式電機,具有體積小、重量輕、效率高的特點,一般電機的轉子和定子是里外套著裝的,盤式電機為了薄,定子在平的基板上,轉子是蓋在定子上的,一般定子是線圈,轉子是永磁體或粘有永磁體的圓盤。 除了效率高和體積小外,盤式電機的獨特結構使得其還具有很多普通電機無法比擬的優點。比如線圈和定子間的間隙小,其相互感應也效應很小。無刷的結構使得盤式電機的應用更為靈活,包括要求電機大孔徑穿孔的情況都能使用。雙軸空氣間隙結構能夠使盤式電機產生自然的泵吸作用,可謂是盤式電機自帶的「內置冷卻裝置」。
盤式電機在我們的生活中的應用十分廣泛,絕大多數普通電機不適用或者難以滿足的場合都能見到盤式電機的身影。例如新型的電動 汽車 、混合動力 汽車 以及水下推進器等對發動機重量和體積要求較高的交通工具都會使用盤式電機作為驅動。 總結一下這三種電機: 1、外轉子電機扭矩大轉速低;
2、內轉子電機轉速高轉矩小;
3、盤式電機軸向尺寸小,散熱好,但功率受限制。 在應用方面,輪轂電機應用盤式電機較多;輪邊電機應用外轉子電機較多。
Ⅳ 電動汽車電機的發展趨勢
電機驅動系統
從20世紀80年代開關磁阻電機驅動系統問世後,打破了傳統的電機設計理論和正弦波電壓源供電方式;並隨著磁阻電機,永磁電機、電力電子技術和計算機技術的發展,交流電機驅動系統設計進入一個新的黃金時代;新的電機拓樸結構與控制方式層出不究,推出了新一代機電一體化電機驅動系統迅猛發展。高密度、高效率、輕量化、低成本、寬調速牽引電機驅動系統已成為各國研究和開發的主要熱點之一。
SRD開關磁阻電機驅動系統的主要特點是電機結構緊湊牢固,適合於高速運行,並且驅動電路簡單成本低、性能可靠,在寬廣的轉速范圍內效率都比較高,而且可以方便地實現四象限控制。這些特點使SRD開關磁阻電機驅動系統很適合電動車輛的各種工況下運行,是電動車輛中極具有潛力的機種。SRD的最大特點是轉矩脈動大、雜訊大;此外,相對永磁電機而言,功率密度和效率偏低;另一個缺點是要使用位置感測器增加了結構復雜性、降低了可靠性。因此無感測器的SRD也是未來的發展趨勢之一。
永磁式開關磁阻電機也稱為雙凸極永磁電機,永磁式開關磁阻電機可採用圓柱形徑向磁場結構、盤式軸向磁場結構和環形橫向磁場結構。該電機在磁阻轉矩的基礎上迭加了永磁轉矩,永磁轉矩的存在有助於提高電機的功率密度和減小轉矩脈動,以利於它在電動車輛驅動系統中應用。
轉子磁極分割型混合勵磁結構同步電機這一概念一提出就引起國際電工界和各大汽車公司研發中心的極大關注。轉子磁極分割型混合勵磁結構同步電機具有磁場控制能力,類似直流電機的低速助磁控制和高速弱磁控制,符合電動車輛牽引電機低速大力矩和恆功率寬調速的需求。該電機的研究處於探索階段,電機的機理和設計理論有待於進一步深入研究與完善,作為電動車輛牽引電機具有較強的潛在的競爭優勢。
此外,正在研發的熱點課題還有:
具有磁場控制能力的永磁同步電機驅動系統;
車輪電機驅動系統;
動力傳動一體化部件(電機、減速齒輪、傳動軸);
雙饋電非同步電機驅動系統和雙饋電永磁同步電機驅動系統。
電子伺服系統
1993年美國能源部、商務部、貿易部、國防部、環保局、宇航局、國家科學基金會七個政府部門下美國三個最大的汽車製造公司,克萊斯勒、福特和通用,建立了新一代車輛夥伴關系(PNGV,Partnership for a New Generation of Vehicles),目標是開發新一代機動車技術,以增強美國汽車工業的實力。1998年至2002年期間,美國國家自然科學基金(NSF)資助美國國家電力電子中心(由美國Virginia和美國Wisconsin等四所大學組建)研發車輛電子動力驅動系統、電子伺服控制系統和各種車輛專用IC模塊,提高汽車電子電氣部件的可靠性,降低其成本和搶占車輛電氣自動化技術的制高點,增強在國際市場的競爭力。線控的汽車電子伺服系統(X-by-wire)在未來將是十分重要的技術,該技術可將各種獨立的系統(如轉向、制動、懸掛等)集成到一起由計算機調控,使汽車的操縱性、安全性以及汽車的總體結構大大改善,設計的靈活度也大大增加。電子動力方向盤和線控剎車已經在一些歐洲車型上被採用,在這個系統中已經削減了相當多的機械部件,如液壓泵等。汽車電子伺服技術是具有革命性的技術,隨著這個技術的使用,許多傳統的機械部件將會在未來的汽車上消失,而越來越多的車用伺服電機將出現在未來的汽車上。
Ⅵ 淺析電動機在新能源汽車上的發展與方向。
5KW低速電動汽車增程器
選電動四輪車主要對比下其主要性能,電池容量,續航里程,最大時速,硬體設施以及安全性等等,不同品牌也是需要看具體是哪個型號的才有對比性,直接品牌對品牌就看哪家企業做的大了。還有就是根據自己的經濟實力和實際使用需求來綜合考慮,總體來說還是大品牌的性價比會更高。
由於低速電動四輪車的續航里程還是比較有限的,不能完全滿足大眾的日常出行需求,如果想要增加其續航里程,可以裝上一台增程器,以此來增加其續航里程,增加其活動范圍,滿足大眾日常出行需求,實現出行往返自如,不再因半途沒電而舉步維艱。
增程器在電量是滿格的時候不推薦啟動,一般建議在電量只有30%-40%的時候啟動是最佳的。滿電量的時候啟動是沒有什麼特別好的效果的,為了環境友好,建議在需要的時候啟動增程器,電池污染比廢氣污染更嚴重,保護電池就是保護環境。不建議在電池沒有一點電的情況下使用,增程器啟動的時候是電啟動,在電池一點電都沒有的時候啟動可能會打不著火。
Ⅶ 電動汽車電機的發展經歷
永磁無刷直流電機
通過改變永磁直流電機的定子和轉子的位置,就可以得到永磁無刷直流電機。需注意到是「直流」這個術語會引起誤解,因為它並不是指直流電機,實際上它採用交流方波供電,所以也稱為永磁無刷方波電機。它最大的優點是無刷,消除了電刷帶來的許多問題。而且方波電流方波磁場相互作用可以產生更大的轉矩。佛山照明沈大衛教授給的全稱就是「永磁無刷方波力矩電機」。
永磁無刷同步電機
用永磁材料代替傳統同步電機的勵磁繞組,就能去掉傳統的電刷、滑環和勵磁繞組的銅損,由於採用正弦交流電及無刷結構,又叫永磁無刷交流電機。其優點是高能量密度和高效率,其恆功率區域有更寬的轉速范圍,並可以以矢量控制方法來滿足電動汽車的高性能要求。如南車時代的電機。
非同步電機驅動系統
非同步電機其特點是結構簡單、堅固耐用、成本低廉、運行可靠、低轉矩脈動、低雜訊、不需要位置感測器、轉速極限高。
非同步電機矢量控制調速技術比較成熟,使得非同步電機驅動系統具有明顯的優勢,因此被較早應用於電動汽車的驅動系統,仍然是電動汽車驅動系統的主流產品(尤其在美國),但已被其它新型無刷永磁牽引電機驅動系統逐步取代。最大缺點是驅動電路復雜,成本高;相對永磁電機而言,非同步電機效率和功率密度偏低。
Ⅷ 新能源汽車電機
永磁交流電動機需要將位置信號傳給電機控制器,以便實現閉環控制。以前用光學編碼器,現在用旋轉變壓器。旋轉變壓器是一種輸出電壓隨轉子轉角變化的信號元件。以上回答希望對你有用。
Ⅸ 新能源電動汽車電機
新能源汽車是目前比較流行的出行方式,新能源汽車還有相當大的發展空時間,也就是說車輛的電池部分對於電池壽命有很高的提升空時間。作為傳統發動機(變速箱)功能的替代,電機和電控系統的性能直接決定了電動汽車的爬坡、加速、最高車速等關鍵性能指標,那麼你呢我們一起來看看汽車編輯器吧。
汽車電動機簡介:簡介
電機驅動響應是新能源汽車的三大核心部件之一,也是電動汽車驅動的關鍵執行結構,其驅動特性決定了汽車驅動的關鍵性能指標。電機驅動系統的關鍵由電機、功率變換器、調節器、檢測感測器和電源組成。與大多數工業電機不同,汽車使用的驅動電機應具有調速范圍寬、起動轉矩大、後備功率大、效率高的特點。此外,它們還需要高可靠性、耐高溫和防潮、結構簡單、成本低、維護簡單和適合大規模生產。未來,我國電動汽車驅動電機系統將朝著永磁化、數字化、集成化方向發展。目前,電動汽車使用的電機一般包括DC電機、交流感應電機、永磁電機和開關磁阻電機。
汽車電機簡介:電動汽車DC電機
優點:起動加速度大,電磁轉矩調節特性好,調速方便,調節裝置簡單,成本低。
缺點:有機械換向器。高速重載運行時,換向器表面有火花,不適合電機轉速過高。與其他驅動系統相比,它處於劣勢,並已逐漸被淘汰。
汽車電機簡介:電動汽車交流感應電機
交流電機的定子是用來產生磁場的,它由定子鐵芯、定子繞組、鐵芯外的外殼和支撐轉子軸的軸承組成。交流電機具有價格低廉、易於維護、體積小等優點,但交流電機的調節相當復雜。它已經成為交流驅動電動汽車的首選。
汽車電機簡介:永磁電機
永磁體代替了DC電機中的磁場線圈和感應電機中定子的勵磁機,用於產生氣隙磁通。永磁電機具有效率高、轉矩慣性比大、能量密度高等優點,特別是低速大轉矩的優點,能夠滿足汽車在復雜多變的道路上行駛的需要。是一款高性能低碳環保電機,有望與交流感應電機競爭稀土永磁材料市場。尤其是在中小功率范圍內,得到了廣泛的應用。
電機簡介:電動汽車開關磁阻電機
開關磁阻電機的定子和轉子基本上是由普通硅鋼片製成的雙凸極結構。
優點:簡單可靠,調速范圍寬,效率高,調節靈活,成本低。
缺點:轉矩波動大、雜訊大、位置檢測器、非線性等特點。應用是有限的。
今天的汽車小系列簡介到此結束。以上是汽車我介紹的 電動車 電機簡介。電機是新能源汽車的重點,新能源汽車電機及電控系統所面臨的工況同比復雜:需要能夠頻繁啟停、頻繁加減速、低速爬坡時要求高扭矩、高速行駛時要求低扭矩、變速范圍大; 混合動力 汽車還必須處理電機啟動、電機發電和制動能量反饋等特殊功能。
Ⅹ 新能源電動汽車驅動電動機介紹
新能源車夥伴應該基本熟悉,所以電動車夥伴應該更熟悉!因為我們經常接觸到電動自動駕駛,它為我們的電動汽車奠定了必要的基礎。那麼朋友們對新能源電動車了解嗎?小夥伴們不用擔心因為有小汽車編輯,所以今天小汽車編輯就給大家簡單介紹一下。
新能源電動車:新能源電動車
新能源電動汽車,英文:(新能源電動汽車)新能源電動汽車的組成包括:電驅動及調節系統、驅動力傳遞等皮跡機械繫統、完成設定任務的工作裝置等。
電動驅動和調節系統是電動汽車的核心,也是與內燃機汽車最大的區別。電動驅動調節系統由驅動電機、電源和電機調速裝置組成。電動汽車的其他裝置基本上與內燃機相似。
新能源電動汽車:優勢
電動汽車是指以車載電源為動力,由電動輪驅動,滿足道路出行和安全法規各項要求的車輛。它利用儲存在電池中的電能來啟動。有時12或24節電池用來開車,有時更多。
無污染,噪音低。
無內燃機電動車產生的廢氣不會造成尾氣污染,非常有利於環保和空氣體凈化,幾乎&ldquo零污染。。眾所周知,內燃機和汽車尾氣中的CO、HC、NOX、顆粒物、臭氣等污染物經過發展變化成為酸雨、酸霧和光化學煙霧。電動車沒有內燃機造成的噪音,電動機的噪音比內燃機小。噪音對人的聽力、神經、心血管系統、消化、內分泌和免疫系統也有危害。
高能效和多樣化
對電動汽車的研究表明,其能效已經超過了汽油動力汽車。特別是在城市,汽車走走停停,行駛速度不高,電動車更適合。電動車停了就不耗電了。在制動過程中,電動機可以自動轉換成發電機,這樣制動減速時的能量就可以通過。有研究表明,同樣的原油經過粗煉後送到發電廠發電,然後充入電池,再由電池驅動汽車。其能量比汽油提煉後的能量高,再由汽油機驅動汽車,有利於節約能源,縮短二氧化碳排放。
另一方面,電動汽車的應用可以有效縮短對石油資源的依賴,將有限的石油用於更重要的方面。充入電池的電能可以從煤、天然氣、水力、核電、太陽能、風力、潮汐等能源轉換而來。此外,如果電池在夜間充電,可以避免用電高峰,有利於平衡電網負荷,縮短成本。
結構簡單,維修方便
與內燃機車相比,電動車結構更簡單,轉動和傳動部件更少,維護工作量更少。使用交流感應電機時,電機無需維護,更重要的是電動車操作簡單。
動力成本高,行駛里程短。
目前電動車在技術上還沒有內燃機車完善,尤其是電源(電池)使用壽命短,使用成本高。電池儲能小,一次充電後續航里程不理想,電動車價格相對較高。但從發展的角度來看,隨著科技的進步和相應人力物力的投入,電動汽車的問題將逐步得到解決。揚長避短,電動汽車將逐漸遍布全國,價格和使用成本肯定會下降。
支持發展的電網技術
作為分布式儲能單元接入電網的關鍵技術和調控策略的電動電池更換站的運行特點;電池梯的篩選原則、分組方法和系統方案;更換站內多用轉換器;更換站場和儲能站的綜合監控系統;置換站與儲能站一體化示範工程。
電動汽車充電需求特徵與大規模電動汽車向電網充電的關系;汽車有序充電法規管理系統:汽車電動有序充電測試系統。
電動汽車與電網互動的調控策略及關鍵技術:電動汽車智能充放電電機、智能車載終端以及電動汽車與電網的交互協調調節系統;電動汽車與電網相互作用實驗驗證系統:電動汽車充放電設施檢測技術。
電動汽車充放電新技術:電動汽車智能充放電調控策略及巡檢技術:充電設施與電網互動運行州腔關鍵技術。
大型電動汽車的電池更換技術、計量充電技術和資產管理技術;充電設施運營的商業模式;基於物聯網的智能充換電服務網路運營管理系統建設方案。
支持電池續航和旅行的電池技術
目前很多新能源汽車的電池仍然是傳統的鉛酸電池,在重量、存儲容量、安全系數等方面似乎與新能源汽車的初衷基本相悖。因此,如果不能突破汽車電儲能技術的瓶頸,開發出劃時代的產品,就無法真正讓新能源汽車得到廣泛應用。現在這個發展水平,可以參考特斯拉電動車,技術上同比先進。它可以通過整合機箱和電池來緩解這個矛盾。當然,特斯拉電動車在安全系數等其他方面也有很大的疑慮,所以並沒有得到廣泛的銷售。
新能源電動汽車:驅動電機
驅動電機的作用是將電源的電能轉化為機械能,通過傳動裝置直接驅動車輪和工作裝置。目前,DC系列電機廣泛應用於電動汽車。這種電機具有「軟」的機械特性,非常符合汽車的行駛特性。然而,由於換向火花,DC電機功率低、效率低、維護工作量大。隨著電冊握衫機調速技術的發展,必然會逐漸被DC無刷電機(BLDCM)、開關磁阻電機(SRM)和交流非同步電機所取代,如軸向磁場無機殼的DC系列電機。
調速裝置
電機調速裝置是為電動汽車的變速和變向而設置的。其功能是調節電機的電壓或電流,完成對電機驅動力矩和旋轉方向的調節。
在早期的電動汽車中,DC電機的調速是通過串聯電阻或改變電機磁場線圈的匝數來實現的。因為它的調速是步進式的,會造成額外的能耗或者電機結構復雜,所以現在很少使用。目前廣泛使用的是晶閘管斬波調速,通過均勻改變電機端電壓,調節電機電流,可以實現電機的無級調速。隨著電力電子技術的不斷發展,逐漸被其他巨型晶體管斬波調速裝置(GTO、MOSFET、BTR、IGBT等)所取代。).從技術發展來看,隨著新型驅動電機的應用,電動汽車調速向DC變頻技術的應用轉化將是必然趨勢。
在驅動電機的旋轉方向調節中,DC電機依靠接觸器改變電樞或磁場的電流方向來實現電機的旋轉方向,這使得電路復雜,可靠性降低。採用交流非同步電機驅動時,電機方向的改變只能改變磁場三相電流的相序,可以簡化調節電路。此外,交流電機及其變頻調速技術的使用,使得電動汽車的制動能量回收和調節更加方便,調節電路更加簡單。
傳動裝置
汽車電傳動裝置的作用是將電機的驅動扭矩傳遞給汽車的驅動軸。用電動輪驅動時,傳動裝置的大部分零件往往可以忽略。因為電機可以帶負載啟動,所以電動車不需要傳統內燃機車的離合器。因為驅動電機的旋轉方向可以通過電路調節來改變,所以電動車不需要內燃機汽車變速箱中的倒檔。使用電機無級調速時,電動汽車可以忽略傳統汽車的變速箱。電動輪驅動時,電動汽車也可以省略傳統內燃機汽車傳動系統的差速器。
傳動裝置
驅動裝置的作用是通過車輪將電機的驅動力矩轉化為作用在地面上的作用力,驅動車輪行走。它的組成與其他汽車相似,由車輪、輪胎和懸架組成。
轉向裝置
轉向裝置是為了轉動汽車而設置的,由轉向器、方向盤、轉向機構和方向盤等組成。作用在方向盤上的調節力通過轉向器和轉向機構使方向盤偏轉必要的角度,實現汽車的轉向。電動汽車大多採用前輪轉向,工業上使用的電動叉車往往採用後輪轉向。汽車的電動轉向裝置包括機械轉向、液壓轉向和液壓動力轉向。
制動裝置
電動汽車的制動裝置和其他車輛一樣,是為了使車輛減速或停止而設計的。一般由制動器及其操作裝置組成。在電動汽車上,大部分也有電磁製動裝置,可以通過驅動電機的調節電路實現電機的發電運行,並將減速制動時的能量轉化為給電池充電的電流,以便進一步使用。目前大功率乘用車採用國產電動汽車,為空空氣制動設備提供續航NAILI滑片空空氣壓縮機,關鍵是壓縮空空氣的制動方式。
看完小汽車系列的簡介,朋友們對新能源電動車的問題有必要了解嗎?那麼,你的朋友們喜歡邊肖汽車今天為你的朋友們介紹的知識內容嗎?我覺得這些小夥伴還是需要多了解一點內容知識,對我們還是很有幫助的。最後希望車系的簡介能給朋友們解決問題。
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