新能源汽车电机驱动系统控制技术分析

班世川

银隆新能源股份有限公司广东珠海 519000

?摘要?当下,新能源汽车技术以及配套设施的成熟度均有待提高,尚且处于推广阶段三目前的新能源汽车可满足油气两用需求,在新能源汽车中,电机驱动系统控制技术占据着至关重要的地位,是其核心技术,而仍旧需向更深处探究与实验,促使传统能源向新能源转变,可以达到零污染以及零排放的目的,并且在驾驶与环境保护方面满足人们的需求三在本文中,分析了新能源汽车与传统能源汽车相比的优势与劣势,探究了新能源汽车电机驱动系统控制技术三

?关键词?新能源;汽车;电机驱动系统;控制技术

?中图分类号?U469.7 ?文献标识码?B ?文章编号?2095-588X(2019)-02-0101-01

引言

随着我国社会经济的飞速发展,广大群众生活水平与质量不断提

升,在此背景下汽车数量越来越多,而环境问题同样日益加剧三只有

依靠发展,才可以解决各种发展问题三汽车尾气会对空气产生严重影

响,为使能源紧张与环境污染有所缓解,研发出新能源汽车三不过,在

技术上,新能源汽车发展被制约,而其电机驱动系统控制技术这一关

键技术仍需加强探究,逐步提高成熟度三

一二新能源汽车概述

与传统的以汽油和柴油为动力的汽车相比,新能源汽车主要由太

阳能二电能二天然气等提供动力三新能源汽车在使用期间排放的污染

物较少,对自然的危害较小三新能源汽车的使用大大降低了中国目前

对石油不可再生资源的依赖,并缓解了目前中国的石油压力三

不管是国内还是国外,石油资源都越来越紧缺,在此条件下不同

国家日益提升对新能源汽车的重视程度,目前我国为加快新能源汽车

发展,颁布一系列优惠政策,比如新能源汽车交通管制政策等三相较

于我国新能源汽车的开发,西方发达国家远远领先,因为历史原因,我

国仍旧处于发展阶段,为改善现如今新能源汽车发展落后现象,我国

在十一五计划中提出了 863 计划节能和新能源汽车项目,逐步贯彻与落实三横三纵研究方案,在很大程度上提高了对新能源的利用

效率,并且加深对新能源汽车的研究三

二二新能源汽车与传统能源汽车相比的优势和劣势

对比以柴油与汽油为动力的传统汽车,新能源汽车更具优势,正

因其汽车构造更加合理,所以新能源汽车可以更为高效的消耗能量,

并且其使用寿命大大延长,因为新能源汽车通常应用太阳能或者是天

然气,所以对环境造成的污染比较小,提高行驶期间的安全性,降低运

行所产生的噪音等三由于新能源汽车在各个方面都优于传统汽车,因

此新能源汽车得到广泛应用,获得汽车爱好者的关注和喜爱[1]三但是,由于中国的技术限制,目前的新能源汽车技术仍然不够完善,新能源汽车应用更加有限,如:新能源汽车动力不强二耐用性低二能量添加过程复杂二汽车维修技术也不严格三

相较于传统汽车,新能源汽车在构造方面有着较大差异,并且其

保养及维修过程同样存在较大区别,正因如此,对新能源汽车相关维

修及养护工作者提出更高要求,必须充分满足汽车发展需求,积极提

高自己的技术水平,从而对新能源汽车产生积极作用,为其提供重要

保障,在应用以及推广过程中,一旦发生汽车故障,在第一时间采取相

关有效对策进行解决和处理,确保新能源汽车的应用三

三二新能源汽车电机驱动系统的控制

(一)电机选择原则三高性价比的电机机型必须要同时满足研发人员的多项要求,如此一来,才可以达到适用以及可靠的目标三其一,电机机型必须要自重小二体积小二动力充足三为了更好地满足用户的视觉体验和驾驶体验[2]三其二,电动机的功率大二转速高二动力足三只有动力充足,才可以确保电动汽车能够适应各种路况,获得多个生活场景切换的驾驶需求三其三,电动机的磁辐射要符合环保要求,换言之,在选择电机类型时,更倾向于选择低磁辐射类型三除此之外,必须要降低成本,选择质优价廉的电动机产品三在电动汽车中,电动机发挥着不容小觑的作用,带动其发展,是其最为关键的部件,不仅能够减少成本,还能够为推广工作提供更大便利三

(二)电机驱动控制器三在新能源汽车中,电磁驱动器占据着至关重要的地位,是其电机驱动系统控制的核心部分三现如今,电机驱动控制器运行依靠调节永磁同步电动机转速实现三将正弦电流传递到永磁同步电动机并且彼此保持120度角的定子三相绕组,将在气隙中形成连续旋转的磁场三转子是稀土永磁体,可以形成固定在转子位置的正弦磁场,同步旋转轴系统与转子的旋转轴重合,转子的磁场通过定子磁场旋转,可以实现解耦控制三

四二电机驱动系统控制技术的评价

(一)电机驱动系统更符合时代发展要求三与传统能源驱动机型机型相比,新能源机型更加可以达到时代发展需求三在越来越激烈的市场竞争中,新能源汽车更注重节能减排,其环保理念的竞争优势更大三在电动汽车中,电机驱动技术占据着相当重要的地位,是其核心技术,必须加强研发与实验力度,从而对用户各种需求进行有效满足,比如说,小型化需求二高动能需求二适度的价格需求等[3]三(二)电机驱动系统控制技术的发展方向三目前,中国的电机驱动系统控制技术取得了一些成果,不过仍旧没有进入鼎盛时期三不论是电磁驱动机型还是技术,均需进一步改进三例如,现下的新能源汽车大多为混合动能,在新能源汽车今后发展过程中,需要摒弃传统能源,减少混合能源的应用,而提高新能源的应用率三

结束语

综上所述,随着时代发展,提出更高要求,而新能源汽车发展与之更为符合,并且可以实现节能减排目标三在新能源汽车中,电机驱动系统控制技术举足轻重,不仅是其动力系统,还可以促使传统汽车向新能源汽车转变三在汽车领域今后的发展过程中,电机驱动技术的全面发展属于重中之重,唯有掌握该技术,才可以提高在越来越激烈的市场竞争中所占的份额,尽量实现经济效益最大化的目标三

参考文献

[1]陈跃.新能源汽车电机驱动系统控制技术分析[J].南方农机,2019,50

(09):235.

[2]程汉平.新能源汽车及电机驱动的控制技术分析[J].时代汽车,2017(22):

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[3]王学军,王艺贝,闫琳.新能源汽车关键技术及其创新路径选择以电

机驱动系统技术为例[J].科技和产业,2017,17(09):70-74.

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探索科学2019年2月机械与应用

新能源电动汽车电驱动系统

新能源电动汽车电驱动系统标准化工作室编码[XX968T-XX89628-XJ668-XT689N]

现代电动汽车电驱动系统主要由四大部分组成：驱动电机、变速器、功率变换器和控制器。驱动电机是电气驱动系统的核心，其性能和效率直接影响电动汽车的性能。驱动电机和变速器的尺寸、重量也会影响到汽车的整体效率。功率变换器和控制器则对电动汽车的安全可靠运行有很大关系。电驱动系统的由以下几个部分组成： 1．电动汽车驱动电机选用小型轻量的高效电机，对目前电池容量较小、续驶里程较短的电动汽车现状显得尤为重要。早期电动汽车驱动电机大部分采用他励直流电机(DCM)。直流电机驱动系统改变输入电压或电流就可以实现对其转矩的独立控制，进行平滑调速，具有良好的动态特性，并且有成本低、技术成熟等优点。但是，直流电机的绝对效率低，体积、质量大，碳刷和换向器维护量大，散热困难等缺陷，使其在现代电动汽车中应用越来越少。随着电力电子技术、大规模集成电路和计算机技术的发展以及新材料的出现和现代控制理论的应用，机电一体化的交流驱动系统显示了它的优越性，如效率高、能量密度大、驱动力大、有效的再生制动、工作可靠和几乎无需维护等，使得交流驱动系统开始越来越多地应用于电动汽车中。目前在电动汽车中，主要采用永磁同步电机(PMSM)驱动系统、开关磁阻电机(SRM)驱动系统和异步感应电机(肼)驱动系统。永磁同步电机(PMSM)是一种高性能的电机，具有体积小、重量轻、结构简单、效率高、控制灵活的优点，在电动汽车上得到了广泛的应用，是当前电动汽车用电动机的研发热点，是异步感应电机的最有力的竞争对手。目前，由日本研制的电动汽车主要采用这种电机，如Honda公司的EV Plus、Nissan公司的Altra和Toyota公司的RAV4及Prius车型等。但是，永磁电机的磁钢价格较高，磁性能受温度振动等因素的影响，有高温退磁等问题。开关磁阻电机(SRM)是由磁阻电机和开关电路控制器组成的机电一体化新型调速电机。开关磁阻电机工作时，依次使定子线圈中的电流导通或截止，电流变化形成的磁场吸引转子的凸出磁极从而产生转矩。开关磁阻电机结构简单，成本较低，可靠性高，起动性能和调速性能好，控制装置也比较简单。然而在实际应用中，开关磁阻电动机存在着转矩波动大、噪声大、需要位置检测器等缺点，所以目前应用开关磁阻电机的驱动系统仍然很少，主要以Chloride公司的“Lucas”电动汽车为代表。异步感应电机(M)具有结构简单、坚固、成本低、可靠性高、转矩脉动小、噪声小、转速极限高、无需位置传感器及免维护等特点，因而在电动汽车驱动电机领域里，是应用很广泛的一种无换向器电机。近年来，由IM驱动的电动汽车几乎都采用矢量控制和直接转矩控制。美国以及欧洲研制的电动汽车多采用这种电动机。异步电机的矢量控制调速技术也比较成熟，其电驱动系统具有良好的性能，因此被较早地应用于电动汽车，目前仍然是电动汽车驱动系统的主流产品。迄今为止，美国“Impact’’系列、“ETX．2”型，日本“Cedric"、“OTwn"、“FEV"型，德国 “T4”、“190’’型等电动汽车均采用异步感应电机。异步电机的最大缺点是驱动电路复杂，效率比永磁电机和开关磁阻电机低，特别是在轻载运行时效率更低。因此，如何进一步提高异步电机的运行效率，己经成为人们关注的重要课题。 2．变速器

新能源汽车驱动电机分析报告

新能源汽车驱动电机行业分析报告一、驱动电机简介目前市场上应用最广泛的新能源汽车驱动电机主要有三类：永磁同步电机、交流异步电机和开关磁阻电机。永磁同步电机体积小、质量轻，功率密度大，可靠性高，调速精度高，响应速度快；但最大功率较低，且成本较高。由于永磁同步电机具有最高的功率密度，其工作效率最高可达97%，能够为车辆输出最大的动力及加速度，因此主要用在对能量体积比要求最高的新能源乘用车上。交流异步电机价格低、运行可靠；但其功率密度低、控制复杂、调速范围小是固有限制。价格优势使得其在新能源客车中使用的较广泛。开关磁阻电机价格低、电路简单可靠、调速范围宽；但震动、噪声大，控制系统复杂，且对直流电源会产生很大的脉冲电流，用于大型客车。

二、行业发展情况（一）新能源汽车市场迅猛发展，驱动电机需求随之上涨 2013-2018年，新能源汽车的产销量基本维持供需平衡的发展状态，具体来看，新能源汽车的产量由2013年的1.75万辆增加至2018年的127万辆，年均复合增长率为135.59%；销量由2013年的1.76万辆增加至2018年的125.6万辆，年均复合增长率为134.8%。预计2019年新能源汽车产销量将突破150万辆。随着新能源汽车市场的迅猛发展，驱动电机市场空间潜力巨大。（二）电机对比分析，永磁同步电机是主流 2018年全国新能源汽车驱动电机装机量超133万台，其中永磁同步电机装机量约占80%，交流异步电机装机量约占19%，其他类型电机装机量占比不超过1%。究其原因，目前新能源乘用车是新能源汽车主力产品，而永磁同步电机具备体积小、质量轻、工作效率高等优点，是新能源乘用车驱动电机首选类型，其在总装机量中的占比也最高；综合来看，新能源汽车电机技术要求较高，特别是续航里程作为一项极其重要的指标，永磁同步电机相比其他类型驱动电机更高的工作效率能最大程度提高电动汽车续航里

纯电动汽车驱动电机应用概述

纯电动汽车驱动电机应用概述郑金凤胡冰乐张翔 (福建农林大学机电工程学院，福建福州 350002) 摘要：介绍了目前纯电动汽车的发展状况，叙述了纯电动汽车驱动电机不同类型的特点及相关的控制方法。还介绍了一些目前应用比较广泛的驱动电机控制方法的主要内容及其所解决的相关问题。关键词：纯电动汽车驱动电机矢量控制直接转矩控制中图分类号：TP202 文献标识码：A Driving Motor for Electric Vehicles Application Overview Zheng Jinfeng Hu Bingle Zhang Xiang (College of Mechanical and Electronic Engineering，Fujian Agriculture and Forestry University，Fuzhou 350002，China) Abstract: the current state of development of electric vehicles and features of the electric vehicles are described.Otherwise,driving motors and its control methods are narrated. Also major contents of some driving motor control methods applied extensively at present and its related issues are discussed. Key words：Electric vehicle，Drive motor，Vector control，Direct Torque Control 引言由于环境保护越来越受消费者和政府的重视，以及能源价格的不断上涨，使得世界的汽车制造商都纷纷加大开新能源汽车开发力度。在去年金融危机的影响下，今年以来，由于全球大多主流的汽车市场纷纷出现衰退，尤其以美国和日本为代表的两大汽车市场出现了急剧下滑，使得美国和日本汽车厂家不得不加速原本保守的计划，从而重新刺激美国和日本等原有核心市场。而电动汽车以电能为能源，具有零排放无污染的突出优点，因此备受汽车界的推崇。在中国，政府今年也不断的推出各种政策来促进纯电动汽车的发展。回顾一下国际上电动汽车的发展史，连这次至少有四次，世界汽车工业界要启动纯电动汽车，但是前三次都失败了。前三次失败主要是因为电池。前三次基本上都是以铅酸电池为基础，由于他的比能量和比价格都比较差，所以没有得到推广。现在随着电池技术的不断发展，使得纯电动汽车的推广得以实现。现在纯电动汽车主要采用的是锂电池，锂电池的比能量是铅酸电池的八到十倍，且质量轻。今年比亚迪、丰田、奇瑞等汽车公司都将推出各自的纯电动汽车。并且电动汽车将可能慢慢成为汽车发展的一种趋势和必然[1,2,3]。 1各种电动汽车驱动电机的性能[4-11] 纯电动汽车关键的难点重点在于电池技术和驱动电机。电池技术已经在一定程度上得到了突破。下面主要讨论一下驱动电机的相关状况。 1.1电动汽车驱动电机控制的关键问题电动汽车是以车载电源为动力，并采用电动机驱动的一种交通工具。电机及其驱动系统是电动汽车的核心部件之一，由于电动汽车在运行过程中频繁起动和加减速操作，对驱动系统的有着很高的要求。下面主要阐述控制过程中的一些关键问题: （1）用在电动汽车的电动机应具有瞬时功率大、过载能力强(过载3～4倍)、加速性能好，使用寿命长的特点。（2）电动汽车用电动机调速范围应该宽广，包括恒转矩区和恒功率区。要求在低速运行时可以输出大恒定转矩，来适应快速起动、加速、负荷爬坡等要求；高速时能够输出恒定功率，能有较大的调速范围，以适应平坦的路面、超车等高速行驶要求。

新能源汽车驱动电机发展趋势【干货】

新能源汽车驱动电机发展趋势内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 随着全球汽车电动化渗透率的不断提高，驱动电机行业将会迎来整体规模的迅速扩张。在这一过程当中，具备规模效应和技术优势的第三方电机制造商将有机会迅速扩大市场份额，收获业绩的大幅增长。全球驱动电机市场趋势根据估测，随着全球汽车电动化快速推进，新能源汽车电机系统市场将随之快速扩张，市场规模有望从2015年的$23亿增长到2030年的$318亿。新能源汽车电机系统主要包括电动机和逆变器两部分，虽然同其他大部分汽车零部件一样，这两部分部件长期都面临降价压力，但是由于新能源汽车总量的上升，行业总体还是具备较大上升空间。我们预期到2030年市场规模年均增速将在18%-20%左右。

系统单价方面，电机系统整体往高功率方向发展的同时也带来了装配价格的提升。根据估测，在中性假设条件下，2030年电动车销量将达到2000万台，约占当年乘用车总销量的16%-18%。然而，如果放到乐观情景下，即电池价格大幅下滑，且环保政策更加严厉的条件下，电动车销量增长的速度有可能大幅上升，我们预期在乐观情况下新能源汽车年销总量有可能达到3000万台的水平，约占当年汽车销量的25%-27%。预计单电机混动车的功率需求大约在30kw左右(平均价格约$200-$300)，双电机插电混功率约为50-100kw(平均价格$800-$1000)，纯电动车的电机功率约为200kw(平均价格$1000-$1500)。电动机市场情况

北汽新能源纯电动汽车驱动电机控制系统故障维修

近年来，在我国作为技术的纯的研发与应用取得了突破性发展。这就客观要求行业提升维修水平，升级故障维修手段，利用有效的电子诊断技术提升效率。本文以北汽纯的具体故障作为切入点，通过故障分析及其排除过程，对关键技术进行相应的探究。一、故障现象一辆北汽生产的EV 160新能源纯，整车型号为：BJ7000B3D5－BEV，电机型号为：TZ20S02，电池型号为：29/135/220－80Ah，电池工作电压为320V。该车行驶里程为万km，出现无法行驶且仪表报警灯常亮、报警音鸣叫的故障；故障发生时电机有沉闷的“咔、咔”声。二、系统重要作用及其结构原理驱动电机系统由驱动电动机（DM）、驱动电机控制器（MCU）构成，通过高低压线束与整车其它系统作电气连接。驱动电机系统是纯三大核心部件之一，是车辆行驶的主要执行机构，其特性决定了车辆的主要性能指标，直接影响车辆动力性、经济性和用户驾乘感受。 1．驱动电机系统工作原理在驱动电机系统中，驱动电机的输出动作主要是执行控制单元给出的命令，即控制器输出命令。如图1所示，控制器主要是将输入的直流电逆变成电压、频率可调的三相交流电，供给配套的三相交流永磁同步电机使用。整车控制器（VCU）根据驾驶员意图发出各种指令，电机控制器响应并反馈，实时调整驱动电机输出，以实现整车的怠速、前行、倒车、停车、能量回收以及驻坡等功能。电机控制器另一个重要功能是通信和保护，实时进行状态和故障检测，保护驱动电机系统和整车安全可靠运行。电机控制器（MCU）由逆变器和控制器两部分组成。驱动电机控制器采用三相两电平电压源型逆变器。逆变器负责将动力电池输送的直流电电能逆变成三相交流电给汽车驱动电机提供电源；控制器接受驱动电机和其它部件的信号反馈到仪表，当发生制动或者加速行为时，它能控制频率的升降，从而达到加速或减速的目的。电机控制器是依靠内置旋转变压器、温度传感器、电流传感器、电压传感器等来提供电机的工作状态信息，并将驱动电机运行状态信息实时发送给VCU。驱动电机系统的控制中心，又称智能功率模块，以绝缘栅双极型晶体管模块（IGBT）为核心，辅以驱动集成电路、主控集成电路，对所有的输入信号进行处理，并将驱动电机控制系统运行状态的信息通过网络发送给整车控制器，同时也会储存故障码和数据。 2．驱动电机关键部件结构及其工作原理

新能源电动汽车电驱动系统 (2)

新能源汽车电机发展

上海电驱动有限公司和上海大郡自动化系统工程有限公司访问记在新能源汽车驱动电机系统是除能源储存系统(蓄电池)和控制系统之外的又一关键零部件。最近，本刊记者就“新能源汽车的驱动电机的产品型式、各自优缺点、发展方向，以及新能源汽车对驱动电机有哪些要求、驱动电机的国内外差距等问题分别采访了上海电驱动有限公司贡俊总经理和庞瑞副总工程师，以及大郡自动化系统工程有限公司徐性怡总经理。上海电驱动有限公司于2008年7月8日由上海安乃达驱动技术有限公司、中科院北京中科易能新技术有限公司、宁波韵升股份有限公司共同发起成立。公司集中国内优势资源，主要从事新能源汽车电驱动系统的研发、生产和销售。公司目前已形成纯电动车、混合动力车驱动电机、轮毂电机和辅助电机等四个产品研发平台，完成了三种系列化产品的自主开发，在“十?五”、“十一?五”“863电动汽车重大专项”和“节能与新能源汽车重大项目”中承担《车用多模式永磁驱动电机系统研发》和《车用永磁驱动电机制造工艺应用研究》等课题开发。驱动电机的特殊要求因为是安装在汽车这样一个空间狭小而工作状态和环境又相对复杂的可高速移动的消费品物体内，因此贡俊总经理如下简要归纳了新能源汽车对驱动电机的要求： 1. 体积小、重量轻。 2. 在整个运行范围内的高效率。 3. 低速大转矩特性及宽范围内的恒功率特性。即使没有变速器，电机本身也应满足所需要的扭矩特性。 4. 高可靠性。在任何情况下都应确保具有高度的安全性。 5. 价格低。根据这些要求，产品必须满足以下要求：①电机电磁性能的优化设计。②热管理设计和冷却方式的合理选择。③相适应材料的应用。④电机结构合理设计。 ⑤满足车用工况的电机工艺研究。特别是汽车在运行过程中的工况及路况比较复杂，对此整车厂需要根据实际情况提出有针对性的电机需求。从目前情况来看，公司生产的驱动电机产品已经在新能源汽车上无故障运行了4年多，单车累计行驶里程超过5万公里。我国是电机制造及应用大国，有较好的工业基础。但对电动汽车用电机，起步时间不长，尚需要从汽车应用的角度入手，整车厂与电机厂共同携手研究制造出满足汽车专用电机差距及其所表现的方面与此同时，贡总强调指出，同国际先进水平相比，我国电动车用电机的差距主要体现在以下几个方面： 1. 电机控制器和DC/DC转换器的体积、质量相对偏大。 2. 对车用环境适应性考核不足。雄心勃勃的未来尽管如此，贡俊总经理对公司的未来发展规划仍充满了信心。他说，由于新能源汽车尚处于研制开发和示范运行阶段，还是小批量试生产，生产规模较小。今年仅具有12000台套的生产能力，但到明年就具有50000台套的生产能力，2011年将达100000台套的生产能力。目前，上海电驱动有限公司产品开发的应用车型有纯电动轿车、燃料电池轿车、串联插电式混合动力轿车、混合动力轿车、微型电动轿车、混合动力客车等车型。产品品种有驱动电机、ISG电机和轮毂电机(见表3)。这些产品与奇瑞、华晨、华普、北汽、上汽、吉利、长安、一汽、玉柴等的新能源车都有合作配套关系。在谈到稀土永磁同步电机时，贡俊解释道，稀土永磁同步电机效率高。永磁材料之本在于其三大特殊性能：高剩磁，高矫顽力和最大磁能积。20世纪30年代以后铝镍钴永磁合金

新能源汽车电机驱动系统控制技术分析

新能源汽车电机驱动系统控制技术分析班世川银隆新能源股份有限公司广东珠海 519000 ?摘要?当下,新能源汽车技术以及配套设施的成熟度均有待提高,尚且处于推广阶段三目前的新能源汽车可满足油气两用需求,在新能源汽车中,电机驱动系统控制技术占据着至关重要的地位,是其核心技术,而仍旧需向更深处探究与实验,促使传统能源向新能源转变,可以达到零污染以及零排放的目的,并且在驾驶与环境保护方面满足人们的需求三在本文中,分析了新能源汽车与传统能源汽车相比的优势与劣势,探究了新能源汽车电机驱动系统控制技术三 ?关键词?新能源;汽车;电机驱动系统;控制技术 ?中图分类号?U469.7 ?文献标识码?B ?文章编号?2095-588X(2019)-02-0101-01 引言随着我国社会经济的飞速发展,广大群众生活水平与质量不断提升,在此背景下汽车数量越来越多,而环境问题同样日益加剧三只有依靠发展,才可以解决各种发展问题三汽车尾气会对空气产生严重影响,为使能源紧张与环境污染有所缓解,研发出新能源汽车三不过,在技术上,新能源汽车发展被制约,而其电机驱动系统控制技术这一关键技术仍需加强探究,逐步提高成熟度三一二新能源汽车概述与传统的以汽油和柴油为动力的汽车相比,新能源汽车主要由太阳能二电能二天然气等提供动力三新能源汽车在使用期间排放的污染物较少,对自然的危害较小三新能源汽车的使用大大降低了中国目前对石油不可再生资源的依赖,并缓解了目前中国的石油压力三不管是国内还是国外,石油资源都越来越紧缺,在此条件下不同国家日益提升对新能源汽车的重视程度,目前我国为加快新能源汽车发展,颁布一系列优惠政策,比如新能源汽车交通管制政策等三相较于我国新能源汽车的开发,西方发达国家远远领先,因为历史原因,我国仍旧处于发展阶段,为改善现如今新能源汽车发展落后现象,我国在十一五计划中提出了 863 计划节能和新能源汽车项目,逐步贯彻与落实三横三纵研究方案,在很大程度上提高了对新能源的利用效率,并且加深对新能源汽车的研究三二二新能源汽车与传统能源汽车相比的优势和劣势对比以柴油与汽油为动力的传统汽车,新能源汽车更具优势,正因其汽车构造更加合理,所以新能源汽车可以更为高效的消耗能量, 并且其使用寿命大大延长,因为新能源汽车通常应用太阳能或者是天然气,所以对环境造成的污染比较小,提高行驶期间的安全性,降低运行所产生的噪音等三由于新能源汽车在各个方面都优于传统汽车,因此新能源汽车得到广泛应用,获得汽车爱好者的关注和喜爱[1]三但是,由于中国的技术限制,目前的新能源汽车技术仍然不够完善,新能源汽车应用更加有限,如:新能源汽车动力不强二耐用性低二能量添加过程复杂二汽车维修技术也不严格三相较于传统汽车,新能源汽车在构造方面有着较大差异,并且其保养及维修过程同样存在较大区别,正因如此,对新能源汽车相关维修及养护工作者提出更高要求,必须充分满足汽车发展需求,积极提高自己的技术水平,从而对新能源汽车产生积极作用,为其提供重要保障,在应用以及推广过程中,一旦发生汽车故障,在第一时间采取相关有效对策进行解决和处理,确保新能源汽车的应用三三二新能源汽车电机驱动系统的控制 (一)电机选择原则三高性价比的电机机型必须要同时满足研发人员的多项要求,如此一来,才可以达到适用以及可靠的目标三其一,电机机型必须要自重小二体积小二动力充足三为了更好地满足用户的视觉体验和驾驶体验[2]三其二,电动机的功率大二转速高二动力足三只有动力充足,才可以确保电动汽车能够适应各种路况,获得多个生活场景切换的驾驶需求三其三,电动机的磁辐射要符合环保要求,换言之,在选择电机类型时,更倾向于选择低磁辐射类型三除此之外,必须要降低成本,选择质优价廉的电动机产品三在电动汽车中,电动机发挥着不容小觑的作用,带动其发展,是其最为关键的部件,不仅能够减少成本,还能够为推广工作提供更大便利三 (二)电机驱动控制器三在新能源汽车中,电磁驱动器占据着至关重要的地位,是其电机驱动系统控制的核心部分三现如今,电机驱动控制器运行依靠调节永磁同步电动机转速实现三将正弦电流传递到永磁同步电动机并且彼此保持120度角的定子三相绕组,将在气隙中形成连续旋转的磁场三转子是稀土永磁体,可以形成固定在转子位置的正弦磁场,同步旋转轴系统与转子的旋转轴重合,转子的磁场通过定子磁场旋转,可以实现解耦控制三四二电机驱动系统控制技术的评价 (一)电机驱动系统更符合时代发展要求三与传统能源驱动机型机型相比,新能源机型更加可以达到时代发展需求三在越来越激烈的市场竞争中,新能源汽车更注重节能减排,其环保理念的竞争优势更大三在电动汽车中,电机驱动技术占据着相当重要的地位,是其核心技术,必须加强研发与实验力度,从而对用户各种需求进行有效满足,比如说,小型化需求二高动能需求二适度的价格需求等[3]三(二)电机驱动系统控制技术的发展方向三目前,中国的电机驱动系统控制技术取得了一些成果,不过仍旧没有进入鼎盛时期三不论是电磁驱动机型还是技术,均需进一步改进三例如,现下的新能源汽车大多为混合动能,在新能源汽车今后发展过程中,需要摒弃传统能源,减少混合能源的应用,而提高新能源的应用率三结束语综上所述,随着时代发展,提出更高要求,而新能源汽车发展与之更为符合,并且可以实现节能减排目标三在新能源汽车中,电机驱动系统控制技术举足轻重,不仅是其动力系统,还可以促使传统汽车向新能源汽车转变三在汽车领域今后的发展过程中,电机驱动技术的全面发展属于重中之重,唯有掌握该技术,才可以提高在越来越激烈的市场竞争中所占的份额,尽量实现经济效益最大化的目标三参考文献 [1]陈跃.新能源汽车电机驱动系统控制技术分析[J].南方农机,2019,50 (09):235. [2]程汉平.新能源汽车及电机驱动的控制技术分析[J].时代汽车,2017(22): 45-46. [3]王学军,王艺贝,闫琳.新能源汽车关键技术及其创新路径选择以电机驱动系统技术为例[J].科技和产业,2017,17(09):70-74. 101 探索科学2019年2月机械与应用

新能源汽车电机驱动控制系统的研究

新能源汽车电机驱动控制系统的研究摘要：电机驱动控制系统是新能源汽车的核心，直接影响车辆的加速时间、最高车速以及爬坡能力等。当前，国内外市场电机结构多种多样，性能也有所不同。本文主要分析了新能源汽车电动机性能应具备的条件，进一步探讨了新能源汽车电机驱动控制系统的研究设计。关键词：新能源汽车；电机驱动控制系统；研究随着人们生活水平的提升，汽车行业也得以迅速发展，但是随之而来的还有环境污染以及资源紧张问题，因此有必要对传统汽车进行改进，以降低污染程度，推动汽车行业的长远发展。在此环境背景下，新能源环保汽车研发而来，而电机驱动控制技术是汽车的关键，具有废气排放少、可回收能量多等优势，改善了能源结构，应用前景良好[1]。 1 新能源汽车电机的性能应具备的条件新能源汽车所用电动机除保证汽车行驶外，还应保证汽车有良好的适应性、舒适性以及充电后应达到一定里程，因此其技术规范比普通电动机要求更高。具体应达到以下几点要求。 1.1 重量轻、体积小电动机应在达到机械强度的基础上，尽量使用轻质监护外壳，比如铝合金。在降低质量的同时，最大程度减轻电机控制器的重量，并尽可能集中一处，节省所占用的车空间。 1.2 高效性充满电之后，在整个行驶过程中，特别是在行驶地段复杂、路况变换频繁以及低负荷运行中应保证其工作效率的高效性，使有限的车载电能得到充分利用。 1.3 高可靠性

可靠性是电动机的必备的基础条件，不管是在何种情况下都应保证电动机安全可靠，由此保证行车过程中的安全性和良好的行驶性能。 1.4 高电压在规定范围之内，尽量使用高电压，使高压部分的工作电流得以降低，合理设计控制器以及电动机等设备的大小，以便实现车整体成本的降低，使整车布设更加优化。 1.5 低速大转矩与宽范围的恒功率转矩是电机自身应具备的基本特性，即便不具備变速器，电机可自行调节速度，从而获取相应的启动、减速、加速以及行驶等所需的功率和转矩，以此降低行车者的操作强度，同时保证行车舒适性，使其控制响应的效果与内燃机汽车相同。 2 新能源汽车电机驱动控制系统的研究设计各类新能源汽车驱动系统内，使用最为普遍的一种是永磁同步电机驱动系统，同时也是未来新能源汽车驱动系统的一大发展方向，其特点主要在于以下几方面：第一，不但有较大的功率密度，且有较高的应用效率；第二，有较宽的调速范围，转子不需要励磁，可在转速较低的情况下同步运转；第三，有较好的机械特性；第四，有较好的瞬态性能和极快的响应速度，同时转动惯量不高；第五，分类多。 2.1 永磁同步电机分类永磁电动机驱动系统主要有永磁同步电机（PMSM）系统与无刷直流电动机（BLDCM）系统。前者的特点为转矩密度高、噪声低、控制精度高、转矩平稳性好，良好的永磁磁路结构设计有利于提高弱磁性能，电动机的调速范围也得到同步提高，因此在电动车驱动方面应用价值较高，受到汽车行业的广泛重视。 2.2 驱动电路和保护电路的设计高速低能耗IGBT以及优化的栅极驱动电路是构成逆变环节的主要部分，由驱动电路构成的