新能源汽車用的是直流電機,直流電動機結構簡單,也是電動汽車較早使用的驅動系統(tǒng)。但是直流電機***用電刷實現(xiàn)機械換向,而在實際使用過程中,電刷磨損很快,需要人員經(jīng)常維護,可靠性嘛,不是很高。而且換向火花也限制了電機的高速運行,還有就是電機體積也較大。
直流電動機結構簡單,也是電動汽車較早使用的驅動系統(tǒng)。但是直流電機***用電刷實現(xiàn)機械換向,而在實際使用過程中,電刷磨損很快,需要人員經(jīng)常維護,可靠性嘛,不是很高。而且換向火花也限制了電機的高速運行,還有就是電機體積也較大。
而感應電機結構牢固,加上現(xiàn)如今異步電機的矢量控制技術已十分成熟,它的調速控制性能優(yōu)越,適合于高速、大功率的電動汽車。存在的缺點是在小負荷范圍內(nèi)效率低。
再來看第三類永磁電機,它包括無刷直流電機和永磁同步電機兩類。無刷直流電機比其它電機的效率和功率密度高,但在高速恒功率區(qū)域工作的弱磁控制難度大,而且轉矩脈動大。而永磁交流同步電機***用正弦波供電,效率和功率密度高,在高速恒功率工作區(qū)域弱磁控制能力優(yōu)于無刷直流電機,但它也存在過弱磁引起磁鋼性能退化的問題,因此對于高恒功率比的特性,電機設計難度也是較大的。
還有就是有一種混合勵磁永磁無刷電機,它是一種特殊的永磁無刷電機,簡單來說,是在電機中加入勵磁繞組用以調節(jié)氣隙磁通,這種電機在寬轉速范圍內(nèi)具有高的效率。
第四大類開關磁阻電機,也一直被認為是很有前途的電動汽車驅動電機(個人對其前景是比較看好的),它自身結構和變流器結構都簡單可靠,轉速范圍寬、散熱能力強、制動能量回收效率高,但也不可否認,目前噪聲和轉矩脈動問題使得這種電機目前沒有達到商業(yè)化。
比較完了四大類電機性能的優(yōu)劣,在補充一下電動汽車到底需要什么樣的電機?
一般來說,電動汽車用電機的性能是比常用的工業(yè)用電機要求嚴格的。因為電動汽車的電機從儲能系統(tǒng)中獲取有限的能量來產(chǎn)生動作,所以在這種情況下就要求它在各種環(huán)境中的效率要高,從而能保證一次充電的續(xù)駛里程盡可能長。
除此之外,搭載在車輛上的電機,其體積、重量一般應為工業(yè)用電機的1/2~1/3,也就是要求電機輕量化、小型化。汽車上的電機振動達到3~5g左右,而輪轂電機更達到20g,因此確保任何環(huán)境中電機的可靠性和長壽命非常重要,目前電動車用電機行業(yè),研究廣域高效率、高功率密度、高可靠性以及低成本、低噪聲的電動汽車專用電機是電動汽車電力驅動系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。
(圖/文/攝: 問答叫獸) 奔馳S級 問界M5 理想ONE 別克GL8 小鵬P5 小鵬汽車P7 @2019
新能源汽車電機溫度過高怎么辦
新能源汽車的電驅
電驅由三部分構成:傳動機構、電機、逆變目前國內(nèi)外電動車的傳動機構都是單機減束,即沒有離合、沒有變速。未來各電動車企業(yè)寄會在傳動機構上增加復雜性,同時降低對電機、電機變阻器的需求,即提高性能,降低成本。
新能源汽車在正轉加速行駛過程中,電機為負扭矩,扭矩的精確意味著新能源汽車加速速度的快慢。當扭矩產(chǎn)生誤差時,需要電機來完成的新能源汽車加速,里程數(shù)則轉變?yōu)樾枰耐饶芰康碾姵貋硗瓿桑姵氐某杀鞠啾入姍C較大,因此新能源汽車電機的效率和性能至關重要。目前汽車專用點擊驅動系主要有三類:直流點擊驅動系、永磁同步電機驅動系、交流感應點擊驅動系。
電機由三部分組成:定子、轉子、殼體,電機技術的關鍵點在定子、轉子。轉子即新能源汽車的主驅動電機,它承擔了與新能源汽車運動相關的所有功能。新能源汽車的電機有正轉和反轉,正轉即為向前行駛,反轉即為倒車。
逆變器是把直流電轉變成交流電的設備,若一臺電動汽車的逆變器能支持較高電壓,則相應的電壓充電流較大,功率較大,這意味著同樣電流進行充電,充電功率可以等比例放大,即充電時間會縮短。若提高逆變器的支持電壓,則相應的充電時逆變器產(chǎn)生的熱量會變多,那么就需要解決逆變器中IGBT模塊的散熱問題,這是提高充電效率的關鍵問題,目前日本豐田對此研究較深入,例如其加硅碳技術的應用。
新能源汽車對電機的要求有哪些
新能源汽車電機溫度過高怎么辦
新能源汽車的電機主要起到將電能轉化為機械,能能夠幫助汽車行駛。那么新能源汽車電機溫度過高怎么辦呢?當新能源汽車電機溫度過高時,我們應盡量將車子停靠在路邊,讓車子降溫之后再開車;如果電機溫度過高還繼續(xù)開車的話,很有可能會導致內(nèi)部的電氣故障,從而會引發(fā)過熱風險。
因此,我們后期可以在里面安裝一個冷卻循環(huán)系統(tǒng),這樣在高溫環(huán)境下也不會因為工況大而突然升高溫度了,只要是安裝好了冷卻系統(tǒng),一般情況下不會出現(xiàn)電機過熱的情況了,它對我們的電機也有一定的保護作用。
特斯拉、蔚來、比亞迪電機對比,哪款車電機更好
電動汽車電機的基本要求有以下幾點:
(1)電機結構緊湊、尺寸小,封裝尺寸有限,必須根據(jù)具體產(chǎn)品進行特殊設計。
(2)重量輕,以減輕車輛的整體重量。應盡量***用鋁合金外殼,同時轉速要高,以減輕整車的質量,增加電機與車體的適配性,擴大車體可利用空間,從而提高乘坐的舒適性。
(3)可靠性高、失效模式可控,以保證乘車者的安全。
(4)提供精確的力矩控制,動態(tài)性能較好。
(5)效率高,功率密度較高。要保證在較寬的轉速和轉矩范圍內(nèi)都有很高的效率,以降低功率損耗,提高一次充電的續(xù)駛里程。
(6)成本低,以降低車輛生產(chǎn)的整體費用。
(7)調速范圍寬。應包括恒轉矩區(qū)和恒功率區(qū),低速運行輸出的恒定轉矩大,以滿足汽車快速啟動、加速、負荷爬坡等要求;高速運行輸出恒定功率,有較大的調速范圍,以滿足平坦的路面、超車等高速行駛的要求。
(8)瞬時功率大,過載能力強。要保證汽車具有4~5倍的過載能力,以滿足短時內(nèi)加速行駛與最大爬坡的要求。
(9)環(huán)境適應性好。要適應汽車本身行駛的不同區(qū)域環(huán)境,即使在較惡劣的環(huán)境中也能夠正常工作,具有良好的耐高溫、耐潮濕性能。
(10)制動再生效率高。在汽車減速時,能夠實現(xiàn)反饋制動,將能量回收并反饋回電池,使得電動汽車具有最佳能量利用率。
(11)其他。結構簡單,價格低廉,適合大批量生產(chǎn),運行時噪聲低,使用維修方便。
(12)與一般工業(yè)用電機不同,用于汽車的驅動電機應具有調速范圍寬、起動轉矩大、后備功率高、效率高的特性,此外,還要求可靠性高、耐高溫及耐潮、結構簡單、成本低、維護簡單、適合大規(guī)模生產(chǎn)等。未來我國電動汽車用驅動電機系統(tǒng)將朝著永磁化、數(shù)字化和集成化方向發(fā)展。
合利士主要從事智能制造裝備的研發(fā)、生產(chǎn)及銷售,為新能源汽車的電驅、電控、電裝以及精密電子等行業(yè)提供高端裝備、智慧化工廠解決方案。
新能源汽車驅動電機的技術參數(shù)有哪些?
特斯拉、蔚來、比亞迪電機對比,哪款車電機更好,特斯拉、蔚來、比亞迪都是比較知名的新能源 汽車 品牌,中國的政策也在一直指引新能源 汽車 的發(fā)展,普通的 汽車 是發(fā)動機提供動力,讓 汽車 行駛的。對于新能源 汽車 ,主要是由電機來驅動車輛行駛的。特斯拉、蔚來、比亞迪的驅動電機到底哪個品牌的好呢,下面進行對比一下。
首先看特斯拉的驅動電機。
特斯拉***用的是交流異步感應電機,是由***富田電機設計生產(chǎn)的,最大功率高達275千瓦到385千瓦(不同車型搭載的電機不一樣),內(nèi)部***用的是鼠籠結構的轉子。電機***用冷卻液散熱。這種電機的優(yōu)點是,結構簡單,制造成本低,長時間使用沒有退磁風險。缺點是電機低速時效率不高,耗電量大。
然后看蔚來 汽車 的電機。
蔚來 汽車 后面的電機***用的是交流異步感應電機,原理上和特斯拉電機是一樣的,全球首次***用了銅制的轉子,內(nèi)部也是***用鼠籠結構,從技術方面超越了特斯拉的驅動電機。同樣***用冷卻液散熱。最大功率240千瓦,額定功率60千瓦。最大功率比特斯拉的功率稍低,額定功率要大于特斯拉的電機。
最后我們來看比亞迪的驅動電機。
比亞迪***用的是交流永磁同步電機,這種電機的最大功率不是很大只有160千瓦,但是額定功率和蔚來與特斯拉的驅動電機不分上下,另外這種電機的尺寸相對比較小。優(yōu)點是效率比較高,高效節(jié)能。缺點是高溫情況下有退磁的風險,一旦退磁功率就會下降。所以需要很好的冷卻系統(tǒng)。***用的也是冷卻液散熱。
這就是三款車型的電機進行對比,也是動力輸出的核心部件。都是我們中國自主研發(fā)生產(chǎn),可見中國新能源 汽車 技術,在世界上還是處于領先地位的。電池方面,中國的寧德時代和比亞迪等在國際上的市場占有率還是比較高的。很多豪華品牌都在使用中國生產(chǎn)的電池,例如奔馳、寶馬等品牌。
你認為這三個品牌哪個品牌的電機比較好呢,評論區(qū)發(fā)表一下你的意見吧!
新能源汽車驅動電機的基本知識
新能源汽車具有環(huán)保、節(jié)約、簡單三大優(yōu)勢。在純電動汽車上體現(xiàn)尤為明顯:以電動機代替燃油機,由電機驅動而無需自動變速箱。相對于自動變速箱,電機結構簡單、技術成熟、運行可靠。
傳統(tǒng)的內(nèi)燃機能高效產(chǎn)生轉矩時的轉速限制在一個窄的范圍內(nèi),這就是為何傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車需要龐大而復雜的變速機構的原因;而電動機可以在相當寬廣的速度范圍內(nèi)高效產(chǎn)生轉矩,在純電動車行駛過程中不需要換擋變速裝置,操縱方便容易,噪音低。
與混合動力汽車相比,純電動車使用單一電能源,電控系統(tǒng)大大減少了汽車內(nèi)部機械傳動系統(tǒng),結構更簡化,也降低了機械部件摩擦導致的能量損耗及噪音,節(jié)省了汽車內(nèi)部空間、重量。
電機驅動控制系統(tǒng)是新能源汽車車輛行使中的主要執(zhí)行結構,驅動電機及其控制系統(tǒng)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(fā)或完善能同時滿足車輛行駛過程中的各項性能要求,并具有堅固耐用、造價低、效能高等特點的電動機驅動方式顯得極其重要。
1.驅動電機系統(tǒng)?
通過有效的控制策略將動力蓄電池提供的直流電轉化為交流實現(xiàn)電機的正轉以及反轉控制。在減速/制動時將電機發(fā)出的交流電轉化為直流電,將能回收給動力蓄電池或者提供給超級電容等儲能設備供給二次制動使用。
2.驅動電機?
將電能轉換成機械能為車輛行駛提供驅動力的電氣裝置,該裝置也具備機械能轉化成電能的功能。
3.驅動電機控制器
控制動力電源與驅動電機之間能量傳輸?shù)难b置,由控制信號口電路、驅動電機控制電路和驅動電路組成。
4.直流母線?
電壓驅動電機系統(tǒng)的直流輸入裝置。
5.額定電壓?
直流母線的標稱電壓。
6. 最高工作電壓?
直流母線電壓的最高值。
7.輸入輸出特性
表示驅動電機、驅動電機控制器或驅動電機系統(tǒng)的轉速、轉矩,電流等參數(shù)間的關系。功率、效率、電壓、降價能艷一 障***電機。
8.持續(xù)轉矩?
規(guī)定的最大、長期工作的轉矩。
9.持續(xù)功率
規(guī)定的最大、長期工作的功率。
10. 工作電壓范圍?
能夠正常工作電壓范圍。
11.轉矩-轉速特性?
轉速特性一般是形容頻率的曲線,轉矩特性是確定電壓上升的該驅動電機可以達到的并可以短時工作而不出現(xiàn)故障的最大轉矩值曲線。
12.峰值轉矩電機
伴積認當機械設備轉速為零(堵轉) 時的轉矩。
13. 堵轉轉矩
功率大 效亮高。
14.最高工作轉速?
達到最高功率而呈現(xiàn)出來的最高速度。
電動汽車對驅動電機的特性要求有哪些?與傳統(tǒng)工業(yè)驅動電機不同,電動汽車的驅動電機通常要求能夠頻繁的起動/停車、加速減速,低速/爬坡時要求高轉矩、高速行駛時要求低轉矩并要求變速范圍大。
電動汽車對驅安知動運轉名定二年量功率察度二座童動電機的要求可歸納如下:為了充分利用有限的車載空間,減小車輛質量,降低運行中的能量消耗,應盡量減小驅動電機的體積和質量。驅動電機可以***用鋁合金外殼,各種控制裝置和冷卻系統(tǒng)等也要求盡可能輕量化和小型化。
1.高功率密度、輕量化在允許的范圍內(nèi)盡可能***用高電壓,可以減小驅動電機的尺寸和控制器、導線等設備的尺寸,特別是可以降低逆變器的成本。
2.全速段高效運行-次充電續(xù)航里程長,特別是在車輛頻繁起停或變速運行的情況下,驅動電機應具有較高的效率。
3.低速大轉矩及高速寬調速即使沒有變速器,驅動電機本身應能滿足所需的轉矩特性,以獲得在起動、加速、行駛、減速、制動等各種運行工況下的功率和轉矩要求。
驅動電機應具有自動調速功能,可以減輕駕駛人的操作強度,提高駕駛的舒適度,并且能夠達到與傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車同樣的控制響應。與低速電動機相比,高轉速驅動電機的體積和質量較小,有利于降低整車裝備的質量舒適度高
4。高可靠性,在任何運行工況下驅動電機都應具有高可靠性,以確保車輛的行駛安全。
5.安全性能,動力蓄電池組、驅動電機等強電部件的工作電壓能達到 300V 以上,對電氣系統(tǒng)的安全性和控制系統(tǒng)的安全性提出了更高的要求,新能源汽車驅動電機必須符合相關車輛電氣控制的安全性能標準和規(guī)定。
6.低成本、低噪聲為降低新能源汽車的使用成本,驅動電機的使用壽命應和車輛保持一致,真正實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目標。同時驅動電機還要求具有耐溫和耐潮性能好、運行噪聲低、結構簡單、成本低、適合批量生產(chǎn),使用維護方便等特點。
7.能量回收。能量回收系統(tǒng)對于提高電動汽車的能量利用率具有重要意義。對驅動電機及電機控制器要求較高。
問題引導2:
驅動電機主要分為哪幾類?
驅動電機可分為兩大類,即有刷電動機和無刷電動機。習慣上將有換向器的直流動機簡稱為直流電動機。
由于技術成熟、控制簡單,直流電動機曾在電力驅動領域有著突出的地位。實際上各類直流電動機包括 (串勵、并勵、他勵) 和永磁直流電動機都曾在電動汽車上得到應用,但其電刷和換向器需要經(jīng)常維護、可靠性低,正在被交流無刷電動機取代。
無換向器電動機包括異步電動機、永磁同步電動機、永磁無刷電動機、開關磁阻電動機等。
無換向器電動機在效率、功率密度、運行成本、可靠性等方面明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的直流電動機,因此在現(xiàn)代電動汽車中獲得廣泛應用。驅動電機分類如下:
永磁直流電動機有刷電動機串勵直流電動機直流電動機、并勵直流電動機他勵直流電動機籠型異步電動機繞線轉子電勵磁式無刷電動機、同步電動機、永磁同步磁阻式永磁無刷電動機開關磁阻電動機。
問題引導 3:
新能源汽車驅動電機如何選擇?
選擇新能源汽車驅動電機的關鍵是電動機的機械特性。
至今為止電動汽車***用的驅動電機主要包括:直流電動機、交流異步電動機、永磁同步電動機、直流無刷電動機和開關磁陽電動機。關于機械特性可以用轉矩-轉速特性和功率-轉速特性曲線來表示,并可作為選擇電動機的參考依據(jù)。
在選擇新能源汽車的驅動電機時可以向電動機生產(chǎn)廠家提出所需要的各種性能參數(shù),以作為電動機設計的依據(jù)。實際上大多數(shù)情況下是新能源汽車制造商根據(jù)電動機生產(chǎn)廠家提供的技術性能參數(shù)選擇現(xiàn)成的電動機。
可供電動汽車選用的電動機種類繁多,功率范圍很廠新能源汽車對于驅動電機的調速范圍、可靠性、在惡劣環(huán)境下的工作能力等方面有比較高的要求。
1.額定電壓的選擇電動機電壓的選擇主要依據(jù)車輛總體參數(shù)的要求來設計,車輛的自重、蓄電池等相關數(shù)確定后,才能確定電動機的由壓,轉速等參救,即當車輛自重確定后,蓄電池的個數(shù)就確定了,電動機的電壓等級也隨之確定。
但總體要求是:盡可能提高電壓等級,這樣就可以使電動機在滿足驅動要求的情況下,使電動機的功率小一些,電動機的電流也小一些,這樣蓄電池的容量選擇、安裝空間、安裝方式等就更容易處理。
2.額定轉速的選擇根據(jù)電動汽車的速度、動力性能的要求,需要選擇不同轉速的驅動電機。
(1)低速電動機?
低速電動機的轉速為 3000 ~6000r/min,擴大的恒功率區(qū)的低速電動機額定轉矩高、轉子電流大、電動機的尺寸和質量較大,且相應的轉換器、控制器的尺寸也較大,各種電器的損耗較大,但減速器的速比較小。
一般低速電動機的轉動慣量大、反應慢,不太適用于電動汽車。
(2)中速電動機
中速電動機的轉速為 6000 ~10000r/min,它的各種參數(shù)介于低速電動機和高速電動機之間。
(3)高速電動機?
高速電動機的轉速為 10000~15000r/min,擴大的恒功率區(qū)寬,尺寸和質量較小,相應的轉換器和控制器的尺寸也較小,各種電器內(nèi)在的損耗較小。但其減速器的速比要大大增加,通常需要***用行星齒輪傳動機構。
高速電動機的使用主要受電磁材料的性能、高速軸承的承載能力的限制。一般高速電動機的轉動慣性小、起動快、停止也快,電動汽車常***用高速電動機作為驅動電機。
標簽: #電機