新能源汽车的电机基础知识

① 新能源汽车有几种电机驱动

新能源汽车有4种电机驱动，电动汽车经常采用的驱动电机有直流电机、异步电机、永磁同步电机和开关磁阻电机四类。电机驱动控制系统是新能源汽车车辆行使中的主要执行结构，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。电动汽车的整个驱动系统包括电动机驱动系统与其机械传动机构两个部分。

什么是电机？

所谓电机，就是将电能与机械能相互转换的一种电力元器件。

当电能被转换成机械能时，电机表现出电动机的工作特性；当机械能被转换成电能时，电机表现出发电机的工作特性。大部分电动汽车在刹车制动的状态下，机械能将被转化成电能，通过发电机来给电池回馈充电。

电动机的发展状态及分类电动汽车经常采用的驱动电机有直流电机、异步电机、永磁同步电机和开关磁阻电机四类。最早应用于电动汽车的是直流电机，这种电机的特点是控制性能好、成本低。随着电子技术、机械制造技术和自动控制技术的发展，异步电机、永磁同步电机和开关磁阻电机表现出比直流电机更加优越的性能，这些类型的电机正在逐步取代直流电机。

下表是电动汽车常用的四种驱动电机性能比较：

★直流电动机优点：成本低、易控制、调速性能良好缺点：结构复杂、转速低、体积大、维护频繁特性：在电动汽车发展早期，直流电机被作为驱动电机广泛应用，但是由于其结构复杂，导致它的瞬时过载能力和电机转速的提高受到限制，长时间工作会产生损耗，增加维护成本。此外，电动机运转时电刷冒出的火花使转子发热，会造成高频电磁干扰，影响整车其他电器性能。因此，目前电动汽车行业已经基本将直流电动机淘汰。

（图/文/摄： 问答叫兽） 蔚来EC6 小鹏汽车P7 MARVEL R 岚图FREE 奥迪A4L Model Y @2019

② 新能源汽车对电机的要求有哪些

新能源汽车对电机的要求具有电动、发电两项功能，按类型可选用直流、交流、永磁无刷或开关磁阻等几种电动机。新能源汽车常用的驱动电机主要包括直流电机、交流异步电机、永磁同步电机和开关磁阻电机。

新能源汽车驱动电机在需要充分满足汽车运行功能的同时，还应满足行驶的舒适性、环境适应性等性能以及对车辆一次充电续驶里程的要求。新能源汽车驱动电机具有比普通工业电机更为严格的技术规范和标准要求，其主要性能要求如下。

1. 体积小、质量轻为了充分利用有限的车载空间，减小车辆质量，降低运行中的能量消耗，应尽量减小驱动电机的体积和质量。电机可以采用铝合金外壳，各种控制装置和冷却系统等也要求尽可能轻量化和小型化。

2. 全速段高效运行一次充电续驶里程长，特别是在车辆频繁起停或变速运行的情况下，驱动电机应具有较高的效率。

3. 低速大转矩及宽范围的恒功率特性即使没有变速器，驱动电机本身应能满足所需的转矩特性，以获得在起动、加速、行驶、减速、制动等各种运行工况下的功率和转矩要求。驱动电机应具有自动调速功能，可以减轻驾驶员的操纵强度，提高驾驶的舒适度，并且能够达到与传统内燃机汽车同样的控制响应。

4. 高可靠性在任何运行工况下都应具有高可靠性，以确保车辆的行驶安全。

5. 高电压在允许的范围内尽可能采用高电压，可以减小电机的尺寸和控制器、导线等设备的尺寸，特别是可以降低逆变器的成本。

6. 安全性能动力电池组、驱动电机等强电部件的工作电压能达到300 V以上，对电气系统的安全性和控制系统的安全性提出了更高的要求，新能源汽车驱动电机必须符合相关车辆电气控制的安全性能标准和规定。

7. 高转速与低转速电机相比，高转速电机的体积和质量较小，有利于降低整车装备的质量。

8. 使用寿命长为降低新能源汽车的使用成本，驱动电机的使用寿命应和车辆保持一致，真正实现节能环保的目标。

同时，驱动电机还要求具有耐温和耐潮性能好、运行噪声低、结构简单、成本低、适合批量生产、使用维护方便。

（图/文/摄： 问答叫兽） @2019

③ 新能源汽车电动机的性能指标有哪些

1、高电压。在允许范围内，应尽可能采用高电压，以减小电机和电线等设备的尺寸，尤其是降低逆变器成本。

2、高转速。电动车用感应电机转速可达8000-12000转／分钟。

3、体积小、重量轻。电机采用铝合金外壳等方式可以减轻电机重量，各种控制装置和冷却系统的材料也应尽可能采用轻质材料。

4、起动转矩大和大范围的调速性能，以满足起动、加速、驱动、减速、制动等所需的功率和转矩。电机应具有自动调速功能，以降低驾驶员的控制强度，提高驾驶舒适性，并实现与内燃机车辆油门踏板相同的控制响应。

5、过载能力为4-5倍，以满足短期加速和最大爬坡能力的要求。

应用特点

无刷直流电动机之所以被广泛应用于电动车，是因为它与传统的有刷直流电动机相比具有以下二方面的优势。

（1）寿命长、免维护、可靠性高。在有刷直流电动机中，由于电机转速较高，电刷和换向器磨损较快，一般工作1000小时左右就需更换电刷。另外其减速齿轮箱的技术难度较大，特别是传动齿轮的润滑问题，所以有刷电机就存在噪声大、效率低、易产生故障等问题。因此无刷直流电动机的优势很明显。

（2）效率高、节能。一般而言，因无刷直流电动机没有机械换向的磨擦损耗及齿轮箱的消耗，以及调速电路损耗，效率通常可高于85%，但考虑到实际设计中的最高性价比，为减少材料消耗，一般设计为76%。而有刷直流电动机的效率由于齿轮箱和超越离合器的消耗，通常在70%左右。

④ 新能源汽车对驱动电机有哪些要求

（1）新能源汽车电机要求结构紧凑、尺寸小、功率密度高、转矩密度高。（2）新能源汽车电机的可靠性要求高。（3）新能源汽车电机要求效率高、高效区广、重量轻。（4）新能源汽车电机要求低噪音、低振动，满足消费者对车辆舒适性的追求。

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一、新能源汽车驱动电机综述

1.驱动电机的定义驱动电机（drive motor）是将电能转换成机械能为车辆行驶提供驱动力的电气装置，该装置也可具备机械能转化成电能的功能。驱动电机系统主要由驱动电机、驱动电机控制器及它们工作必须的辅助装置组合而成，其中电机主要由定子、转子、机壳、连接器、旋转变压器等零部件装配而成。

2.主要参数新能源汽车电机核心指标包括：效率、功率密度、转矩密度，其中效率包括最高效率以及高效区。

（1）持续转矩：车用驱动电机系统在额定电压、额定转速条件下，规定的SI工作制下的最大、长期工作的转矩。

（2）最高工作转速：相应于电动汽车最高行驶车速的电机转速，车用驱动电机系统在额定电压条件下，在该转速时应能以额定功率运行。

（3）峰值功率车用驱动电机系统在额定电压、额定转速条件下，在一定的持续时间内能输出的最大功率。对于纯电动商务车用驱动电机系统，持续时间规定为60s；对于纯电动乘用车和混合动力车用驱动电机系统，持续时间规定为30s。

3.新能源汽车对驱动电机的基本要求

（1）新能源汽车电机要求结构紧凑、尺寸小、功率密度高、转矩密度高。

整车布置空间有限，尤其是乘用车，因此对电机系统（电机和控制器）要求结构紧凑，尺寸小。如果要达到上述目的，必须提高电机系统的功率密度和转矩密度。

（2）新能源汽车电机的可靠性要求高。

整车运行环境恶劣，比如整车的振动、电池电压剧烈的波动，这些都是新能源汽车电机面临的恶劣环境。而作为整车，必须考虑到人身安全。因此，以上两个特点使得对新能源汽车可靠性提出更高要求。

（图/文/摄： 问答叫兽） 问界M5 小鹏汽车P7 AION V 传祺GS8 小鹏P5 理想ONE @2019

⑤ 新能源汽车电机的作用有哪些

电机是新能源汽车区别于燃油车的构造之一，是新能源汽车获得前进动力的核心部件，它决定了新能源汽车的负载能力、加速能力、爬坡能力和最高车速，也在一定程度上影响着新能源汽车的整车能耗和续驶里程。

当前，新能源汽车所使用的电机可分为两类，即以特斯拉为代表的交流异步电机和以比亚迪等自主品牌为代表的永磁同步电机。

交流异步电机也叫感应电机，是由定子绕组形成的旋转磁场与转子绕组中感应电流的磁场相互作用，而产生电磁转矩驱动转子旋转的交流电动机。永磁电动机是一种同步电动机，其转子使用永磁体，定子产生电磁转矩来推动转子的磁场围绕轴心线进行旋转，定子和转子的磁场是同步的。

和交流异步电机相比，永磁同步电机具有体积小、效率高、重量轻、可靠性好、工作温升小等优势，所以它在工作时的耗电量比交流异步电机更小，而且有助于新能源汽车实现车辆轻量化，有助于降低车辆能耗，在电池容量以及其它参数相同的情况下，新能源汽车搭载永磁同步电机能获得更长的续驶里程。不过，由于制造永磁同步电机需要用到稀土资源中的钕铁硼作为永磁材料，所以永磁同步电机的成本相对较高。

交流异步电机的优势是成本低，结构简单，维修方便，过载能力更强，比永磁同步电机更加适应各种恶劣的工作环境，也更加不易退磁，更能实现车辆的高性能。

电机的发展目前还是处于一个瓶颈时期，关于永磁同步电机和交流异步电机的比较，其实没有太大的区别。像国产品牌电动车就注重空间，合资品牌特斯拉就更追求动力，所以侧重使用的电机就不一样。

（图/文/摄： 问答叫兽） 蔚来EC6 小鹏汽车P7 MARVEL R 岚图FREE 奥迪A4L Model Y @2019

⑥ 新能源汽车电机的分类

电动汽车驱动电机的主要分类有：
1、集中式驱动电机，其在驱动车轮时必须要通过减速器、传动轴零部件，但省略了变速器，会造成起步或爬坡时低扭不足；
2、轮边式驱动电机，轮边式结构至少需要两台驱动电机，布置在车桥两侧，通过侧减速器和轮边减速器实现减速增扭来驱动单个车轮；
3、轮毂式驱动电机，将驱动电机、减速器装在轮毂中直接驱动车轮，结构小巧，省去了差速器、半轴以及变数装置的机械损失，可提高传动效率。

⑦ 新能源汽车技术都学些什么

新能源汽车技术专业主要学习课程有汽车构造与维修、汽车传感器原理与检修，汽车电控技术、电动汽车、混合动力汽车原理、动力电池与电机驱动技术、智能网联，汽车营销、汽车故障诊断技术等等。
核心课程：新能源汽车高压安全及防护、新能源汽车储能装置与管理系统、新能源汽车驱动电机与控制技术、新能源汽车电子电力辅助系统、纯电动汽车结构与检修、混合动力汽车结构与检修，智能网联。
培养目标：培养德、智、体等方面全面发展,具备良好的综合素质,掌握新能源汽车技术应用必备的基础理论和专业知识,能利用新能源汽车检测设备和工具从事新能源汽车生产需要的生产装配与调试、性能检测与维护、故障诊断与排除及技术管理工作,具备一定创新能力和开拓精神的高端技术技能型人才。

培养规格：
1、知识要求 (1)掌握一定的基础知识。包括英语基本知识、数学基本知识、计算机基础知识、具备就业及创业方面的相关知识。 (2)了解和掌握相关的专业基础知识。包括电器结构基础知识、汽车构造等。 (3)掌握相关的专业技术知识。包括新能源汽车电机及电控标准、电动汽车检修等专业技能。
2、能力要求 (1)具有识读电气原理图和机械装配图的能力。 (2)具有熟练使用电工仪器仪表及电工工具的能力。 (3)具有熟练掌握新能源汽车动力系统安装、检测、调试的能力。 (4)具有从事汽车行业必须遵守的职业道德和相关法律的意识。

新能源汽车技术就业面向与主要职业岗位
就业面向： 1、初始岗位群 企业的基本员工,从事汽车定损、汽车保养与维护、汽车修理、汽车销售等相关工作。 2、发展岗位群 企业新能源技术员、工程师、销售主管、部门经理。

⑧ 电动汽车驱动电机类型有哪些

据边肖了解，很多朋友对一些汽车知识了解不多。为了方便大家了解这方面的知识，今天边肖就给大家讲讲电动车驱动电机的种类。这个问题，感兴趣的朋友可以了解一下，可能对你有帮助。
电动汽车驱动电机的类型包括集中驱动电机、轮边驱动电机和轮毂驱动电机。1.集中驱动电机：集中驱动电机与传统车轴最为相似，在驱动车轮时必须经过过渡件，如减速器、传动轴等。目前大部分低速电动车基本都是这种结构，关键是这种结构最简单最便宜。这些低速电动车的另一个问题是，一般都省略了变速箱。这就带来了一个问题，就是起步或爬坡时低扭矩不足；它的缺点是体积大，传动效率低。所以很多车型只是简单的用双驱电机来弥补动力的不足，这也是新能源车四驱比例远远高于传统车的原因。同时也解释了为什么互联网做的第一批车型很多都是SUV。目前市场主流是传统的集中驱动电机车轴。传统车桥由于其结构特点，只需稍加改装即可匹配，可以缩短研发成本。2.轮边驱动电机：轮边结构需要至少两个驱动电机，当然也可能更多。两个驱动电机安装在车轴的两侧，侧减速器和轮边减速器实现减速增矩驱动单个车轮。边缘电机可能需要也可能不需要驱动轴，这与中央驱动电机不同。但与集中式相比，轮边式对整车底盘布局意义重大，尤其是在后轮轴驱动的情况下。因为前变速箱的动力是通过很长的传动轴传递给后轮的，车身和车轮之间的变形运动会引起很多关系。而轮边驱动电机可以直接安装在轮缘上，不需要考虑扭转变形等太多因素。所以底盘可以做得很平，车身可以更多样。3.轮内驱动电机：简单来说，轮内电机就是把所有东西都放在轮毂里，比如驱动电机、减速器等。直接驱动轮毂内的车轮。我觉得这是现在最常见的驱动形式。基本上每家电瓶车的后驱动轮基本都是这个结构。它最大的优点是结构紧凑，省去了差速器、半轴和变速装置。同时，随着这些结构的机械损耗降低，传输效率也相应提高。

⑨ 新能源汽车的电机工作原理是什么有哪些型号

电动机工作原理是磁场对电流受力的作用，使电动机转动。电动机是把电能转换成机械能的一种设备。型号包括：直流电机和交流电机（永磁同步电机、交流异步电机和开关磁阻电机）。

⑩ 新能源汽车电机的组成有哪些

新能源汽车电机驱动系统是新能源汽车的三大核心部件之一，主要由驱动电机和电机控制器两部分组成。

目前，新能源汽车常用的驱动电机主要包括直流电机、交流异步电机、永磁同步电机和开关磁阻电机。最早应用于电动汽车的是直流电机，主要特点是控制性能好、成本低。新能源汽车驱动电机类型。随着新能源汽车对电机的宽调速范围、高功率密度、轻量化、高效率、高安全性、低成本等诸多要求的提高，直流电机已经被淘汰，永磁同步电机使用逐步广泛。
永磁同步电机的代表为 丰田Prius 系列。 丰田 公司在1997 年便研发出世界上第一款成熟的混合动力汽车—Prius，迄今为止已发展到第4代。第4代Prius 电机采用了分段线圈式定子，转子磁路结构也做了改变，电机的峰值功率为53 kW，峰值转矩为163 N·m，最高转速更是达到17 000 r /min。
电机控制器，又称智能功率模块，是电动汽车的核心控制单 元 ，其通过硬线直接采集加速/减速信号、制动信号、挡位信号，通过CAN 总线采集动力电池状态信息，解析驾驶员意图并根据车辆的状态控制驱动电机工作，实现车辆的正常行驶。电机正转反转都是电机控制器控制的，对电机还起到保护的作用。

（图/文/摄： 古璠） @2019