新能源汽车永磁电机的设计概述
新能源汽车永磁电机的设计
新能源汽车电机驱动系统关键技术展望[J]. 科学导报·学术, 2019年第32期
新能源汽车电机驱动系统关键技术展望新能源汽车电机驱动系统关键技术展望[J]. 科学导报·学术, 2019年第32期摘要：本文探讨了新能源汽车电机驱动系统的关键技术及发展趋势，包括驱动控制器中的功率半导体器件及封装、智能门极驱动、基于器件的系统集成设计，以及驱动电机中的扁铜线、多相永磁电机、永磁同步磁阻电机等关键技术。其中，着重介绍了当前车用电机驱动技术的发展趋势，并指出永磁同步电机在未来10年内将依然是新能源汽车市场的主流驱动电机。同时，通过横向比较指出当前我国在驱动电机发展道路上所面临的关键问题，可以为我国未来新能源汽车技术发展提供一定参考。 关键词：新能源汽车；电机驱动系统；永磁同步电机 1、前言 随着人们生活水平的提高，汽车逐渐走进千家万户，但是环境污染问题也随之加重。发展的问题只能靠发展来解决。汽车尾气是影响空气质量的重要因素，为了缓解能源紧缺，减少环境污染，新能源汽车应运而生。但是新能源汽车发展受到技术的掣肘，新能源汽车电机驱动系统控制技术作为新能源机车发展的关键技术，尚未成熟，仍需继续探索和优化。 2、新能源汽车技术的发展前景 2.1新能源汽车质量发展 未来，新能源汽车技术必然会向环保方向逐渐演变和深化，于是减少能耗就要求减少小汽车本身的质量。有研究数据显示，内燃机汽车减少10%的汽车质量就能减少燃油消耗量的7%，这也决定了新能源汽车将向轻量化发展，以提高新能源汽车续航能力与动力性。新能源汽车轻量化发展指的是汽车的车身设计，此外还有电池、传动设备等，今后的汽车制造还需使用更多新型的轻质材料，如铝合金、高性能钢、其他复合材料，而相关企业也要从新能源汽车结构上进行改进，确保轻量化的基础上保障汽车结构的完整和性能强度提升，进而提高新能源汽车生产率，使其受到更多消费者的青睐。 2.2新能源汽车电池发展 电池是新能源汽车的核心，其产生的动力均依靠电池，对电池的制造要注重工艺与成本的结合。实际上，不少电池制造企业在工艺与成本的新能源电池提供
新能源汽车概论答案
重庆市农业机械化校 2018 年（春）《新能源汽车概论》期末考试题答案 一、选择 1、以下属于新能源的是（A） A柴油、B太阳能、C地热能、D风能 2、不可再生资源是（D） A波浪能、B潮汐能、C海流能、D煤炭 3、以下汽车，不属于电动汽车的是（D） A混合动力汽车、B纯电动汽车、C燃料电池汽车、D乙醇汽车 4、根据储能机理不同，再生制动能量回收系统回收能量的方法也不同，下列不属于这三种储能方式的是：D A、飞轮储能 B、液压储能 C、电化学储能 D、电子储能 5、汽车在城市中行驶，制动能量占总驱动能量的比重是（A）。 A、50% B、70% C、30% D、20% 6、具有再生制动能量回收系统的电动汽车，一次充电续驶里程可以增加：B A、5%~15% B、10%~30% C、30%~40% D、40%~50% 7、下列不属于电池故障级别信息的是（C）。 A、尽快维修 B、立即维修 C、电池报废 D、电池寿命 8、下列不属于电池成组后会出现的问题的是（D）。 A、过充/过放 B、温度过高 C、短路或漏电 D、充电过慢 9、不是电动汽车用电池的主要性能指标的是（D）。 A、电压 B、内阻 C、容量和比容量 D、流量 10、动力电池组的总电压可以达到（C）。
A、36~88V B、420~500V C、90~400V D、12~35V 二、判断 1、混合动力汽车也称复合动力汽车，但是只有一个动力源。× 2、新能源又称非常规能源，是指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源。√ 3、燃料电池化学反应产物主要是电能和水，还有极度多的二氧化碳和氮氧化物。× 4、氢燃料汽车的动力系统是在传统内燃机的基础上加以改进后制成的。√ 5、不可外接充电型混合动力汽车是指被设计成在正常使用情况下从车载燃料中获取全部能量的混合动力汽车。√ 6、混合动力指装备有两种具有不同特点驱动装置的汽车。√ 7、为避免发动机的怠速及低负荷工况，以减小油耗，故发动机不工作，仅电机利用其高速大转矩的特性单独使车辆起步。× 8、在电池失效报废后，可直接将动力电池丢弃。× 9、在动力电池日常维护工作中，要做到日常管理的周到、细致和规范性。√ 10、电动汽车的安全包括人身安全与系统安全。√ 三、填空 1、太阳能的利用主要有三种：光热转换、光电转换以及光化学转换。 2、混合动力汽车分为串联、并联、串并联三种结构形式。 3、按照电机相对于燃油发动机的功率比大小分为重度混合型、中度混合型、轻度混合型以及微混合型混合动力汽车。 4、Toyota Hybrid Sy stem (THS)由发动机(ICE)，发电机(Generator )，电动机(Motor)，行星齿轮，逆变器(Inverter/C on-verter)和动力蓄电池组组成。 5、电动汽车使用的动力电池可以分为化学电池、物理电池和生物电池三大类。 6、动力电池的关键技术，包括材料种类、安全性、电池标准、寿命、价格成本等。 7、飞轮储能电池系统包括三个核心部分：一个飞轮，电动机—发电机和电力电子变换装置。
永磁直流电机设计
永磁直流電機設計 1.電機主要尺寸與功率,轉速的關系: 與異步電機相似,直流電機的功率,轉速之間的關系是: D22*Lg=6.1*108*p’/(αP*A*Bg*Ky*n) (1) D2 電樞直徑(cm) 電机初設計時的主要尺寸 Lg 電樞計算長度(cm) 根據電机功率和實際需要確定 p’計算功率(w) p’=E*Ia=(1+2η)*P N/3η E=Ce*Φ*n*Ky=(P*N/60*a)*Φ2*n*Ky*10-8 Ce 電勢系數 a 支路數在小功率電機中取a=2 p 极數在小功率電機中取p=2 N 電樞總導体數 n 電机額定轉速 Ky 電樞繞組短矩系數小功率永磁電机p=2時,采用單疊繞組Ky=Sin[(y1/τ)*π/2] y1繞組第一節矩 αP 極弧系數一般取αP=0.6~0.75 正弦分布時αP=0.637 Φ每極磁通Φ=αP*τ*Lg*Bg τ極矩(cm) τ=π*D2/P Bg 氣隙磁密(Gs) 又稱磁負荷對鋁鎳Bg=(0.5~0.7) Br 對鐵氧体Bg=(0.7~0.85) Br, Br為剩磁密度 A 電樞線負荷 A=Ia*N/(a*π*D2)Ia電樞額定電流對連續運行的永磁電動机,一般取A=(30~80)A/cm另外電機負荷Δ= Ia/(a*Sd),其中Sd=π*d2/4 d為導線直徑.為了保証發熱因子A*Δ≦1400 (A/cm*A/mm2 )通常以電樞直徑D2和電樞外徑La作為電机主要尺寸,而把電動機的輸出功率和轉睦為電机的主要性能,在主要尺寸和主要性能的基礎上,我們就可以設計電機了. 在(1)式的基礎上經過變換可為:
D22*Lg*n/P’=(6.1*108/π2)*1/(αP*Bg*A)=C A 由上式可以看, C A的值並不取決於電機的容量和轉速,也不直接與電樞直徑和長度有關,它 僅取決於氣隙的平均磁密及電樞線負荷,而Bg和A的變化很小,它近似為常數,通常稱為電機 常數,它的導數K A=1/C A=(p’/n)/(D22* Lg)∞αP*Bg*A 稱為電機利用系數,它是正比於單位電 樞有效体積產生的電磁轉矩的一個比例常數. 2.直流電機定子的確定 2.1磁鋼內徑 根據電機電樞外徑D2確定磁鋼內徑 Dmi=D2+2g+2Hp 其中g為氣隙長度,小功率直流電機g=0.02-0.06cm ,鐵氧體時g可取得大些,鋁鎳鈷磁 鋼電機可取得較小,因鐵氧體H C較大.氣隙對電機的性能有很大的影響,較小的g可以使電樞 反應引起的氣隙磁場畸變加劇,使電機的換向不良加劇,及電機運行不穩定,主極表面損耗和 噪音加劇,以及電樞撓度加大,較大的氣隙,使電機效率下降,溫升提高. 有時電機磁鋼采用極靴,這樣可以起聚磁作用,提高氣隙磁密,還可稠節極靴 形狀以改善空載氣隙磁場波形,負載時交軸電樞反應磁通經極靴閉,合對永磁磁 極的影響較小.但這樣會使磁鋼結構复雜,制造成本增加,漏磁系數較大,外形尺 寸增加,負載時氣隙磁場的畸變較大.而無極靴時永磁體直接面向氣隙,漏磁系數小,能產生較多的磁通,材料利用率高,氣隙磁場畸變,而且結構簡單,便於生產. 其缺點是容易引起不可逆退磁現象. Hp 極靴高(cm) 無極靴結構時Hp=0 2.2磁鋼外徑 Dm0=Dmi+2Hm (瓦片形結構) Hm 永磁體磁路長度,它的尺寸應從滿足(1)有足夠的氣隙磁密(產生不可逆退磁),(2)在要求的任何情運行狀態下會形成永久性退磁等方面來確定,一般Hm=(5~15)g Hm越大,則氣隙磁密也越大,否則,則氣隙磁密也越小. 2.3磁鋼截面積Sm 對于鐵氧體由于Br小,則Sm取較大值,而對于鋁鎳鈷來說, Br較大,則Sm取小值. 環形鐵氧體磁鋼截面積: Sm=αP*π*(Dmi+Hm)Lg/P (cm)
永磁同步电机伺服驱动系统概述
文献综述 ——永磁同步电机伺服驱动系统 一.前言 自上世纪八十年代以来，随着微电子技术、电力电子技术、传感器技术、电机制造技术以及先进的控制理论等支撑技术的飞速发展，以交流伺服电动机为控制对象的交流伺服系统逐步取代直流伺服系统，在机电一体化、工业自动化、数控机床、大规模集成电路制造、航空航天、雷达和各种军用武器随动系统等方面得到广泛应用。以永磁同步电机作为执行电机的数字交流伺服系统在高精度运动控制和驱动领域得到了越来越广泛的应用。 永磁材料的选择对电机的结构和性能影响很大。目前广泛应用于永磁体主要有铁氧体、稀土钴以及钕铁硼三类永磁材料。其中钕铁硼是近年来出现的一种新型永磁材料，其矫顽力和剩磁密度都高于其他两类永磁材料，且成本比稀土钴低得多，是目前应用最为广泛的永磁材料。永磁材料的发展也对永磁同步电机的应用起着至关重要的作用。 二.正文 1. 交流伺服系统的概念及分类 1.1 概念 伺服来自英文单词Servo，指系统跟随外部指令进行人们所期望的运动，运动要素包括位置、速度和力矩。伺服系统的发展经历了从液压、气动到电气的过程，而电气伺服系统包括伺服电机、反馈装置和控制器。在20世纪60年代，最早是直流电机作为主要执行部件，在70年代以后，交流伺服电机的性价比不断提高，逐渐取代直流电机成为伺服系统的主导执行电机。控制器的功能是完成伺服系统的闭环控制，包括力矩、速度和位置等。 在交流伺服系统中，电动机的类型有永磁同步交流伺服电机（PMSM）和感应异步交流伺服电机（IM），其中，永磁同步电机具备十分优良的低速性能、可以实现弱磁高速控制，调速围宽广、动态特性和效率都很高，已经成为伺服系统的主流之选。普遍应用的永磁伺服电机有两大类：一类称为无刷直流电机（BLDC），另一类称为三相永磁同步电机（PMSM）。永磁同步电机的特点是用永磁体取代绕线式同步电机转子中的励磁绕组，从而省去了励磁线圈、滑环和电刷，因此具有转子转动惯量小、响应速度快、效率高、功率密度高等优点，在要求高性能的伺服领域得到了广泛的应用。永磁同步电机的定子与绕线式同步电机基本相同，要求输入定子的电流仍然是三相正弦的，所以称为三相永磁同步电机。而异步伺服电机虽然结构坚固、制造简单、价格低廉，但是在特性上和效率上存在差距，只在大功率场合得到重视。 1.2 分类 交流伺服系统根据其处理信号的方式不同，可以分为模拟式伺服、数字模拟混合式伺服和 全数字式伺服。如果按照使用的伺服电动机的种类不同，又可分为两种：一种是用永磁同步 伺服电动机构成的伺服系统；另一种是用鼠笼型异步电动机构成的伺服系统。二者的不同之处
一文精通新能源汽车电机电控系统
一文精通新能源汽车电机电控系统 新能源电动汽车性能还有巨大的提升空间，大家往往最关注电池，作为决定电动汽车性能的关键部件，本文详细说说电机电控。 一、电机电控的重要性 新能源汽车作为传统燃油汽车的替代品，其主要电气系统即为在传统汽车“三小电”(空调、转向、制动)基础上延伸产生的电动动力总成系统“三大电”——电池、电机、电控。其中，电机、电控系统作为传统发动机(变速箱)功能的替代，其性能直接决定了电动汽车的爬坡、加速、最高速度等主要性能指标。 同时，新能源汽车电机、电控系统面临的工况相对复杂：需要能够频繁起停、加减速，低速/爬坡时要求高转矩，高速行驶时要求低转矩，具有大变速范围；混合动力车还需要处理电机启动、电机发电、制动能量回馈等特殊功能。此外，电机的能耗直接决定了固定电池容量情况下的续航里程。因此，电动汽车驱动系统在负载要求、技术性能和工作环境上有特殊要求： 其一，驱动电机要有更高的能量密度，实现轻量化、低成本，适应有限的车内空间，同时要具有能量回馈能力，降低整车能耗； 第二，驱动电机同时具备高速宽调速和低速大扭矩，以提供高启动速度、爬坡性能和高速加速性能； 第三，电控系统要有高控制精度、高动态响应速率，并同时提供高安全性和可靠性。 电机电控系统作为新能源汽车产业链的重要一环，其技术、制造水平直接影响整车的性能和成本。目前，国内在电机、电控领域的自主化程度仍远落后于电池，部分电机电控核心组件如IGBT芯片等仍不具备完全自主生产能力，具备系统完整知识产权的整车企业和零部件企业仍是少数。随着国内电机电控系统产业链的逐步完善，电机电控系统的国产化率逐步提高，电机电控市场具有的增速有望超过新能源汽车整车市场的增速。 电池、电机、电控在新能源汽车中的应用 此外，随着整车车体结构轻量化的推进，电池、电机、电控系统在新能源汽车整车中的成本占比也逐渐上升。根据Argonne国家实验室统计数据，新能源汽车动力总成(电机、电控、变速器)的成本分别占整车成本的15.67%(轿车)和13.69%(小型
无刷直流永磁电动机设计流程和实例
无刷直流永磁电动机设计实例 一. 主要技术指标 1. 额定功率：W 30P N = 2. 额定电压：V U N 48=，直流 3. 额定电流：A I N 1< 3. 额定转速：m in /10000r n N = 4. 工作状态：短期运行 5. 设计方式：按方波设计 6. 外形尺寸：m 065.0036.0?φ 二． 主要尺寸的确定 1. 预取效率63.0='η、 2. 计算功率i P ' 直流电动机 W P K P N N m i 48.4063 .030 85.0'=?= = η，按陈世坤书。 长期运行 N i P P ?'' += 'ηη321 短期运行 N i P P ?'' += 'η η431 3． 预取线负荷m A A s /11000'= 4． 预取气隙磁感应强度T B 55.0'=δ 5. 预取计算极弧系数8.0=i α 6． 预取长径比（L/D ）λ′=2
7．计算电枢内径 m n B A P D N s i i i 233 11037.110000 255.0110008.048 .401.61.6-?=?????=''''='λαδ 根据计算电枢内径取电枢内径值m D i 21104.1-?= 8. 气隙长度m 3107.0-?=δ 9. 电枢外径m D 211095.2-?= 10. 极对数p=1 11. 计算电枢铁芯长 m D L i 221108.2104.12--?=??='='λ 根据计算电枢铁芯长取电枢铁芯长L= m 2108.2-? 12. 极距 m p D i 22 1 102.22 104.114.32--?=??==πτ 13. 输入永磁体轴向长m L L m 2108.2-?== 三．定子结构 1. 齿数 Z=6 2. 齿距 m z D t i 22 1 10733.06 104.114.3--?=??==π 3. 槽形选择 梯形口扇形槽，见下图。 4. 预估齿宽: m K B tB b Fe t t 2210294.096 .043.155 .010733.0--?=???==δ ，t B 可由 设计者经验得1.43T ，t b 由工艺取m 210295.0-? 5. 预估轭高: m B K B a K lB h j Fe i Fe j j 211110323.056 .196.0255 .08.02.222-?=????=≈Φ= δδτ
新能源汽车概述A卷以及答案
新能源汽车概述A卷以 及答案 TTA standardization office【TTA 5AB- TTAK 08- TTA 2C】
7.为了充分利用电池电量，应当尽可能的让电池多放电，保持较深的放电深度，有利于蓄电池的使用寿命。（） 8.汽车排放的污染物主要有一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物和微粒等，并主要由油箱和化油器等地方排出。（） 9.发动机润滑油在发动机各摩擦表面只起润滑作用。（） 10.汽车行驶系一般由承载式车身、前后车桥、车轮和前后悬架等组。（） 三、选择题（每题1 题，共20分） 1. ( ) A、~2V B、~ C 12~15V 2. 具有极强竞争力的是 A、铅酸蓄电池B C、干电池 D 3.下列不是电动汽车用电池的主要 性能指标的是( ) A、电压 B、内阻 C、容量和 比容量 D、流量 4.能量管理系统是电动汽车的智能 核心，其英文表示为( ) A、ABS B、BMS C、ECU D、DOD 5.动力电池组的总电压可以达到( ) A、36~88V B、420~500V C、 90~400V D、12~35V 6.铅酸蓄电池、锂离子蓄电池、镍 氢蓄电池的最佳工作温度是( ) A、25~40度 B、0~10度 C、 45~80度 D、88~100度 甘肃交通职业技术学院2017——2018学年第二学期期末考试试卷（附页） 7.动力电池的组的英文表示为( ) A、PACK B、BATTERY C、ELECTRIC D、CAR 8.下列不属于电池故障级别信息的 是( ) A、尽快维修 B、立即维修 C、
电池报废 D、电池寿命 9.下列不属于电池成组后出现的问题的是( ) A、过充/过放 B、温度过高 C、短路或漏电 D、充电过慢 10.国家开展节能宣传和教育，将节能知识纳入国民教育和培训体系，普及节能科学知识，增强国民的节能意识，提倡( )的消费方式。 A、清洁型 B、循环型 C、节约型 D、环保型 11.节约资源是我国的基本国策。国家实施( )的能源发展战略。A、开发为主，合理利用B、利用为主，加强开发 C、开发和节约并举，把开发放在首位D、节约和开发并举，把节约放在首位 12.铅酸蓄电池用的电解液是( ) A、KOH B、H2SO4 C、NH4CL D、有机溶液 13.铅酸蓄电池用的正极材料是( ) A、锌 B、铅板 C、铝 D、Ni(OH)2 14.根据储能机理不同，再生制动能量回收系统回收能量的方法也不同，下列不属于这三种储能方式的是( ) A、飞轮储能 B、液压储能 C、电化学储能 D、电子储能 15.热继电器在三相异步电动机电路中的作用是( ) A、欠压保护 B、过载保护 C、短路保护 D、过压保护 16.直流电动机的主磁场是( ) A、主磁极产生的磁场 B、电枢电流产生的磁场 C、换向极产生的磁场 D、以上三者的合成 17.以下电动汽车对充电装置的要求不包括( ) A、安全 B、质量大 C、经济 D、效率高 18.最小转弯半径、最小离地间隙、接近角、离去角、前悬、后悬是汽车( )的技术参数。
调速永磁同步电动机的电磁设计与磁场分析
调速永磁同步电动机的电磁设计与磁场分析 1 引言 与传统的电励磁电机相比，永磁同步电动机具有结构简单，运行稳定；功率 密度大；损耗小，效率高；电机形状和尺寸灵活多变等显著优点，因此在航空航 天、国防、工农业生产和日常生活等各个领域得到了越来越广泛的应用。 随着电力电子技术的迅速发展以及器件价格的不断下降，越来越多的直流电 动机调速系统被由变频电源和交流电动机组成的交流调速系统所取代，变频调速 永磁同步电动机也应运而生。变频调速永磁同步电动机可分为两类,一类是反电 动势波形和供电电流波形都是理想矩形波(实际为梯形波)的无刷直流电动机,另 一类是两种波形都是正弦波的一般意义上的永磁同步电动机。这类电机通常由变 频器频率的逐步升高来起动，在转子上可以不用设置起动绕组。 本文使用Ansoft Maxwell 软件中的RMxprt 模块进行了一种调速永磁同步电 动机的电磁设计，并对电机进行了性能和参数的计算，然后将其导入到Maxwell 2D 中建立了二维有限元仿真模型，并在此模型的基础上对电机的基本特性进行 了瞬态特性分析。 2 调速永磁同步电动机的电磁设计 2.1 额定数据和技术要求 调速永磁同步电动机的电磁设计主要包括主要尺寸和气隙长度的确定、定子 冲片设计、定子绕组的设计、永磁体的设计等。通过改变电机的各个参数来提高 永磁同步电动机的效率η、功率因数cos ?、起动转矩st T 和最大转矩max T 。本例所设计永磁同步电动机的额定数据及其性能指标如下： 额定数据 数值 额定功率 N 30kw P = 相数 =3m 额定线电压 N1=380V U 额定频率 =50Hz f 极对数 =3p 额定效率 N =0.94η 额定功率因数 N cos =0.95? 绝缘等级 B 级 计算额定数据：
新能源汽车概述资料
新能源汽车的概述 新能源汽车-采用非常规的车用燃料作为动力来源的汽车 界现有超过400万辆液化石油气汽车，100多万辆天然气汽车。目前中国市场上在售的新能源汽车多是混合动力汽车和纯电动汽车。 类别划分： 新能源汽车包括纯电动汽车、增程式电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车、氢发动机汽车、其他新能源汽车等。 纯电动电车： 蓄电池作为储能动力源的汽车，它利用蓄电池作为储能动力源，通过电池向电动机提供电能，驱动电动机运转，从而推动汽车行驶。 优点： 相对简单成熟，只要有电力供应的地方都能够充电。 缺点： 蓄电池单位重量储存的能量太少，还因电动车的电池较贵，又没形成经济规模，故购买价格较贵；至于使用成本，有些试用结果比汽车贵，有些结果仅为汽车的1/7~1/3，这主要取决于电池的寿命及当地的油、电价格。 混合动力区汽车：
独或多个驱动系共同提供。因各个组成部件、布置方式和控制策略的不同，混合动力汽车有多种形式。 优点： 1、采用混合动力后可按平均需用的功率来确定内燃机的最大功率，发动机相对较小（downsize），此时处于油耗低、污染少的最优工况下工作。由于内燃机可持续工作，电池又可以不断得到充电，故其行程和普通汽车一样。 2、因为有了电池，可以十分方便地回收下坡时的动能。 4、有了内燃机可以十分方便地解决耗能大的空调、取暖、除霜等纯电动汽车遇到的难题。 5、可以利用现有的加油站加油，不必再投资。 6、可让电池保持在良好的工作状态，不发生过充、过放，延长其使用寿命，降低成本。 7、整车由于多个动力源，可同时工作，整车的动力性优良。 缺点： 系统结构相对复杂；长距离高速行驶省油效果不明显 燃料电池电动车： 池电动汽车实质上是纯电动汽车的一种，主要区别在于动力电池的工作原理不同。一般来说，燃料电池是通过电化学反应将化学能转化为电能，电化学反应所需的还原剂一般采用
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【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
永磁电机磁路结构和设计计算
1.1 磁路结构和设计计算 永磁发电机与励磁发电机的最大区别在于它的励磁磁场是由永磁体产生的。永磁体在电机中既是磁源，又是磁路的组成部分。永磁体的磁性能不仅与生产厂的制造工艺有关，还与永磁体的形状和尺寸、充磁机的容量和充磁方法有关，具体性能数据的离散性很大。而且永磁体在电机中所能提供的磁通量和磁动势还随磁路其余部分的材料性能、尺寸和电机运行状态而变化。此外，永磁发电机的磁路结构多种多样，漏磁路十分复杂而且漏磁通占的比例较大，铁磁材料部分又比较容易饱和，磁导是非线性的。这些都增加了永磁发电机电磁计算的复杂性，使计算结果的准确度低于电励磁发电机。因此，必须建立新的设计概念，重新分析和改进磁路结构和控制系统；必须应用现代设计方法，研究新的分析计算方法，以提高设计计算的准确度；必须研究采用先进的测试方法和制造工艺。 1.2 控制问题 永磁发电机制成后不需外界能量即可维持其磁场，但也造成从外部调节、控制其磁场极为困难。这些使永磁发电机的应用范围受到了限制。但是，随着MOSFET、IGBTT等电力电子器件的控制技术的迅猛发展，永磁发电机在应用中无需磁场控制而只进行电机输出控制。设计时需要钕铁硼材料，电力电子器件和微机控制三项新技术结合起来，使永磁发电机在崭新的工况下运行。 1.3 不可逆退磁问题 如果设计和使用不当，永磁发电机在温度过高（钕铁硼永磁）或过低（铁氧体永磁）时，在冲击电流产生的电枢反应作用下，或在剧烈的机械振动时有可能产生不可逆退磁，或叫失磁，使电机性能降低，甚至无法使用。因而，既要研究开发适合于电机制造厂使用的检查永磁材料热稳定性的方法和装置，又要分析各种不同结构形式的抗去磁能力，以便在设计和制造时采用相应措施保证永磁式发电机不会失磁。 1.4成本问题 由于稀土永磁材料目前的价格还比较贵，稀土永磁发电机的成本一般比电励磁式发电机高，但这个成会在电机高性能和运行中得到较好的补偿。在今后的设计中会根据具体使用的场合和要求，进行性能、价格的比较，并进行结构的创新和设计的优化，以降低制造成本。无可否认，现正在开发的产品成本价格比目前通用的发电机略高，但是我们相信，随着产品更进一步的完美，成本问题会得到很好的解决。美国DELPHI（德尔福）公司的技术部负责人认为：“顾客注重的是每公里瓦特上的成本。”他的这一说法充分说明了交流永磁发电机的市场前景不会被成本问题困扰。 1.5永磁转子特点： 结构1： 并联磁场结构；转采用采用铸造压制而成，里面嵌放永磁体，能量大、重量轻、体积小、整体结构牢固可靠，最大工作转速大于15000转/分。 专利号；ZL96 2 47776.1 结构2： 串联磁场式结构；转子采用钢结构，表面按顺序嵌放永磁铁，转子表面磁通强、重量轻、体积小、整体结构牢固可靠，最大工作转速大于15000转/分。 专利号：ZL98 2 33864.3 整机稳压系统特点： 采用可控硅和二极管组成半控桥式整流电路。稳压系统是一种斩波调制型稳压装置，其稳压精度为正负0.1v，故该发电机具有能瞬间承受较大电流、运行可靠和耐用等特点，又因可直接利用发电机发出的交流电的反向电压使可控硅自行关断，故无需加关断电路，使电路结构简单、可靠。 2、永磁发电机的优点
新能源汽车概述汇总
新能源汽车的概述 新能源汽车 - 采用非常规的车用燃料作为动力来源的汽车 新能源汽车是指除汽油、柴油发动机之外所有其它能源汽车.包括燃料电池汽车、混合动力汽车、氢能源动力汽车和太阳能汽车等。其废气排放量比较低。据不完全统计，全世界现有超过400万辆液化石油气汽车，100多万辆天然气汽车。目前中国市场上在售的新能源汽车多是混合动力汽车和纯电动汽车。 类别划分： 新能源汽车包括纯电动汽车、增程式电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车、氢发动机汽车、其他新能源汽车等。 纯电动电车： 纯电动汽车(Blade Electric Vehicles，BEV)是一种采用单一蓄电池作为储能动力源的汽车，它利用蓄电池作为储能动力源，通过电池向电动机提供电能，驱动电动机运转，从而推动汽车行驶。 优点： 相对简单成熟，只要有电力供应的地方都能够充电。 缺点： 蓄电池单位重量储存的能量太少，还因电动车的电池较贵，又没形成经济规模，故购买价格较贵；至于使用成本，有些试用结果比汽车贵，有些结果仅为汽车的1/7~1/3，这主要取决于电池的寿命及当地的油、电价格。 混合动力区汽车： 混合动力汽车(Hybrid Electric Vehicle，HEV)是指驱动系统由两个或多个能同时运转的单个驱动系联合组成的车辆，车辆的行驶功率依据实际的车辆行驶状态由单个驱动系单独或
多个驱动系共同提供。因各个组成部件、布置方式和控制策略的不同，混合动力汽车有多种形式。 优点： 1、采用混合动力后可按平均需用的功率来确定内燃机的最大功率，发动机相对较小（downsize），此时处于油耗低、污染少的最优工况下工作。由于内燃机可持续工作，电池又可以不断得到充电，故其行程和普通汽车一样。 2、因为有了电池，可以十分方便地回收下坡时的动能。 3、在繁华市区，可关停内燃机，由电池单独驱动，实现“零”排放。 4、有了内燃机可以十分方便地解决耗能大的空调、取暖、除霜等纯电动汽车遇到的难题。 5、可以利用现有的加油站加油，不必再投资。 6、可让电池保持在良好的工作状态，不发生过充、过放，延长其使用寿命，降低成本。 7、整车由于多个动力源，可同时工作，整车的动力性优良。 缺点： 系统结构相对复杂；长距离高速行驶省油效果不明显 燃料电池电动车： 燃料电池电动汽车(Fuel Cell Electric Vehicle，FCEV)是利用氢气和空气中的氧在催化剂的作用下．在燃料电池中经电化学反应产生的电能作为主要动力源驱动的汽车。燃料电池电动汽车实质上是纯电动汽车的一种，主要区别在于动力电池的工作原理不同。一般来说，燃料电池是通过电化学反应将化学能转化为电能，电化学反应所需的还原剂一般采用氢气，氧化剂则采用氧气，因此最早开发的燃料电池电动汽车多是直接采用氢燃料，氢气的储存可采用液化氢、压缩氢气或金属氢化物储氢等形式。
《新能源汽车概论》读书心得
《新能源汽车概论》读书心 得 -标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
《新能源汽车概论》心得 本周阅读了《新能源汽车概论》这本书。本书共分为七个章节，主要从新能源汽车发展的背景、新能源汽车类型、电动汽车用动力电池、电动汽车电动机驱动系统、电动汽车能力管理与回收系统、电动汽车充电技术、新材料和新技术应用七个方面详细介绍了新能源汽车。全书介绍新能源车的内容比较全面，有较多的成熟技术介绍以及前沿技术展示，整体比较易懂，全书内容在深圳培训时基本都有涉及，并且部分内容有更深入的介绍，稳固而知新。 该书第一章对新能源汽车的类型、发展新能源汽车的必要性、新能源汽车发展现状及趋势以及新能源汽车技术路线和关键技术等内容进行了总体性介绍，文中提到新能源汽车的核心技术——三纵三横的概念，三纵：混合动力、纯电动、氢燃料；三横：电池、电机、电控。 第二章详细描述了纯电动汽车、增程式电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池电动汽车四类新能源汽车的基础知识，并简单介绍了其他新能源汽车；文中提到纯电动汽车的关键技术：电池及管理技术、电机及控制技术、整车控制技术、整车轻量化技术四个部分；主要参数：续航里程、最高车速、电池寿命、基础设施（充电时间等）、效率和使用成本等内容，并对其他类型新能源车如气体燃料汽车、生物燃料汽车、氢燃料汽车及太阳能汽车等进行了介绍。
第三章对电动汽车用动力电池进行了全面的介绍。车用动力电池包括蓄电池、燃料电池、太阳能电池、超级电容、飞轮电池，按工作原理分为化学电池、物理电池、生物电池，化学电池按工作性质分为原电池、蓄电池、燃料电池和储备电池。电池的性能指标有电压、容量、内阻、能量、功率、输出功率、自放功率、使用寿命等；电压分为端电压、开路电压、额定电压、充电终止电压、放电终止电压。汽车对蓄电池的要求：比能量高、比功率大、充放电效率高、相对稳定性好、使用成本低、安全性好。 第四章主要介绍电动汽车电动机驱动系统。电机驱动系统是电动汽车的心脏，由电机、功率转化器、控制器、各种检测传感器、电源（蓄电池）组成，关键参数包括转速、电机扭矩、功率、效率等。 第五章主要介绍电动汽车能力管理和回收系统。电池管理系统的主要功能：实时采集电池系统运行状态参数、确定电池的SOC、故障诊断与报警、电池组的热平衡管理、一致性补偿、通过总线实现各检测模块和中央处理单元的通讯。纯电动汽车能力管理系统由电池输入控制器、车辆运行状态参数、车辆操纵状态、能源管理系统ECU、电池输出控制器、电机发电机系统控制等组成。能量回收的方法包括飞轮储能、液压储能、电化学储能；意义是延长里程、降低成本、提高安全性与可靠性；电动汽车能力回收系统由驱动轮、主减速器、电动机、AC/DC转换器、DC/DC转换器、能量储存系统以及控制器组成。
新能源车用电机供应商名录大全
【最新整理】新能源车用电机供应商名录大全从2017年6批公告看新能源车的电机配套情况2017年工信部共发布292～297批6批获得许可的《道路机动车辆生产企业及产品》目录。除292批公告中无新能源车外，在293～297批公告中共有1,743款新能源车入选。其中，新能源客车及底盘共有1,202款，占总数的69%；新能源专用车及底盘共有439款，占25.2%；新能源乘用车则有101款，占5.8%。在这1,743款新能源车中，参与配套的电机企业数目高达近130家。其中，珠海银隆电器主要为珠海广通汽车、石家庄中博汽车等企业提供配套，配套车型数量位列第一的位置；而上海大郡则以配套车型达到70余款的数量荣登第二的位置，主要配套车型有厦门金龙、中通、申龙客车、东风汽车等企业；中车时代、南京金龙、民富沃能则并列第三。整体来看，车企自配依旧占据着大部分的市场份额，占比接近50%，例如比亚迪、南京金龙、北汽福田、宇通客车等车企均为自己的车型配套电机产品。而在专业的第三方电机企业中，上海大郡、民富沃能、精进电动、苏州绿控等电机企业的市场份额较大，产品竞争力较强。第六批新能源车推广目录中新能源乘用车的电机配套情况7月6日，工信部正式发布《新能源汽车推广应用推荐车型目录（2017年第六批）》。本批推广目录中新能源乘用车共来自11家企业的22个车型产品。这22款新能源乘用车搭载的电机来自13家企业。主要为：众泰汽车（3款款车型）、东风电动（2款车型）、杭州德沃仕（2款车型）、江铃新能源（2款车型）、长安新能
源（2款车型）、北汽福田（1款车型）、大陆汽车系统（1款车型）、海马汽车（1款车型）、合普动力（1款车型）、江南汽车（1款车型）、华域汽车（1款车型）、大地和电气（1款车型）、新能微特利（1款车型）。从电机类型来看，搭载永磁同步电机的车型有17款，占比77.27%；搭载交流异步电机的车型有4款，占比18.18%；搭载外励磁同步电机的电池有一款，占比4.55%。国内45家驱动电机企业名录、区域分布及配套情况我国新能源汽车配套电机市场仍然是国内自给，国际竞争对手参与较少。现阶段新能源汽车电机及驱动系统市场主要有三类参与者：传统电机生产企业、汽车零部件供应商、整车企业内部配套。目前市场上的主要电机类型为交流异步电机和永磁同步电机，永磁同步电机由于效率高、功率密度高和体积小等优点占据国内电机市场最大份额，主要应用于乘用车领域。交流异步电机由于其较低的成本以及简单的结构相对更简单、控制技术也相对成熟，但其尺寸较大，重量较重等缺点都在一定程度上制约了其广泛应用，主要应用在新能源客车和部分乘用车。开关磁阻电机结构简单可靠、系统成本低是其主要优点。但由于开关磁阻电机有转矩波动大、噪音大、系统非线性特等缺点，所以目前应用还受到限制。主要应用于新能源客车领域。以下是国内45家为新能源乘用车提供电机配套的电机企业名录，以及它们的区域分布情况。表1 国内驱动电机企业名录区域分布情况序号地域企业电机类型提供配套企业1北京精进电动科技（北京）有限公司永磁同步电机、交流异步电机长城汽车、广汽乘用车、吉利汽车、一汽轿车2大洋电机新动力科技有限公司永磁同步电机北京
Ansoft永磁同步电机 设计 报告
现代电机设计 利用Ansoft软件对异步起动永磁同步电动 机的分析计算 2013 年7 月
目录 第1章引言………… 第2章 RMxprt在永磁同步电机中的电机性能分析………… 2.1 Stator项设置过程………… 2.2 Rotor项设置过程………… 2.3 Line Start-Permanent Magnet Synchronous Machine的电机仿真………… 2.4 计算和结果的查看………… 第3章静态磁场分析………… 3.1 电机模型和网格剖分图………… 3.2 磁力线分布图…………………… 3.3 磁密曲线 3.3.1 气隙磁密分布………… 3.3.2 定子齿、轭部磁密大小………… 3.3.3 转子齿磁密大小………… 第4章瞬态场分析………… 4.1 额定稳态运行性能………… 4.1.1 电流与转矩大小………… 4.1.2 各部分磁密………… 4.2 额定负载启动………… 4.2.1 转矩-时间曲线………… 4.2.2 电流-时间曲线………… 4.2.3 转速-时间曲线………… 4.2.4 转矩-转速曲线…………
第1章引言 Ansoft Maxwell作为世界著名的商用低频电磁场有限元软件之一，在各个工程电磁场领域都得到了广泛的应用。它基于麦克斯韦微分方程，采用有限元离散形式，将工程中的电磁场计算转变为庞大的矩阵求解。该软件包括二维求解器、三维求解器和RMxprt旋转电动机分析专家系统这3个主要模块，不仅可以进行静磁场、静电场、交直流传导电场、瞬态电场、涡流场、瞬态磁场等不同的基本电磁场的特性分析，还可以通过RMxprt电动机模块仿真多种电动机模型，为实际电动机设计提供帮助。利用Ansoft软件进行仿真可以帮助我们了解电动机的结构特性。 本文是一台4极、36槽绕组永磁同步电动机，利用RMxprt模块进行电机的建模、仿真以及导入到Maxwell2D的有限元模块的方法，然后再对Maxwell2D 中的永磁体模型进行修正，最后对该电机在静态磁场和瞬态磁场的情况下进行分析。
永磁直流电机性能参数
ZYT直流永磁电机 概述 ZYT直流永磁电机采用铁氧体永磁磁铁作为激磁，系封闭自冷式。作为小功 率直流马达可以用在各种驱动装置中做驱动元件。 产品说明 (1)产品特点：直流电动机的调速范围宽广，调速特性平滑；直流电动机 过载能力较强，热动和制动转矩较大；由于存在换向器，其制造复杂，价格较高。 (2)使用条件：海拔w 4000m环境温度：-25 C —+40C ;相对湿度w 90%(+25C时)；允许温升，不超过75K。 型号说明 90ZYT08/H1 1.90位置表示机座号。用55、70、90、110和130表示。其相应机座号外径为 55mm 70mm 90mm 110mn和130mm 2. ZYT表示直流永磁马达。 3.08位置表示铁芯长度。其中01-49为短铁芯，51-99为长铁芯和101-149为超长铁芯。 4.H1位置为派生结构。其代号用H1、H2 H3??…。 安装形式 1. A1表示单轴伸底脚安装，AA1表示双轴伸底脚安装。 2. A3表示单轴伸法兰安装，AA3表示双轴伸法兰安装。 3. A5表示单轴伸机壳外圆安装，AA5表示双轴伸机壳外圆安装。 使用条件 1. 海拔不超过4000米。 2. 环境温度：-25度到40度。 3. 相对温度：小于等于95度。 4. 在海拔不超过1000米时，不超过75K. 技术参数 以下数值为参考使用，在实际生产时可以根据客户要求调整。 1. 型号55ZYZT01-55ZYZ10转矩55.7-63.7(毫牛米),速度3000-6000(r/min), 功率20-35(W),电压24-110(V)，电流1.5-3.2 (A)和允许逆转速度差
2018新能源汽车概论答案
一、选择 1、以下属于新能源的是（A） A柴油、B太阳能、C地热能、D风能 2、不可再生资源是（D） A波浪能、B潮汐能、C海流能、D煤炭 3、以下汽车，不属于电动汽车的是（D） A混合动力汽车、B纯电动汽车、C燃料电池汽车、D乙醇汽车 4、根据储能机理不同，再生制动能量回收系统回收能量的方法也不同，下列不属于这三种储能方式的是：D A、飞轮储能 B、液压储能 C、电化学储能 D、电子储能 5、汽车在城市中行驶，制动能量占总驱动能量的比重是（A）。 A、50% B、70% C、30% D、20% 6、具有再生制动能量回收系统的电动汽车，一次充电续驶里程可以增加：B A、5%~15% B、10%~30% C、30%~40% D、40%~50% 7、下列不属于电池故障级别信息的是（C）。 A、尽快维修 B、立即维修 C、电池报废 D、电池寿命 8、下列不属于电池成组后会出现的问题的是（D）。 A、过充/过放 B、温度过高 C、短路或漏电 D、充电过慢 9、不是电动汽车用电池的主要性能指标的是（D）。 A、电压 B、内阻 C、容量和比容量 D、流量 10、动力电池组的总电压可以达到（C）。 A、36~88V B、420~500V C、90~400V D、12~35V 二、判断
1、混合动力汽车也称复合动力汽车，但是只有一个动力源。× 2、新能源又称非常规能源，是指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源。√ 3、燃料电池化学反应产物主要是电能和水，还有极度多的二氧化碳和氮氧化物。× 4、氢燃料汽车的动力系统是在传统内燃机的基础上加以改进后制成的。√ 5、不可外接充电型混合动力汽车是指被设计成在正常使用情况下从车载燃料中获取全部能量的混合动力汽车。√ 6、混合动力指装备有两种具有不同特点驱动装置的汽车。√ 7、为避免发动机的怠速及低负荷工况，以减小油耗，故发动机不工作，仅电机利用其高速大转矩的特性单独使车辆起步。× 8、在电池失效报废后，可直接将动力电池丢弃。× 9、在动力电池日常维护工作中，要做到日常管理的周到、细致和规范性。√ 10、电动汽车的安全包括人身安全与系统安全。√ 三、填空 1、太阳能的利用主要有三种：光热转换、光电转换以及光化学转换。 2、混合动力汽车分为串联、并联、串并联三种结构形式。 3、按照电机相对于燃油发动机的功率比大小分为重度混合型、中度混合型、轻度混合型以及微混合型混合动力汽车。 4、Toyota Hybrid Sy stem (THS)由发动机(ICE)，发电机(Generator )，电动机(Motor)，行星齿轮，逆变器(Inverter/C on-verter)和动力蓄电池组组成。 5、电动汽车使用的动力电池可以分为化学电池、物理电池和生物电池三大类。 6、动力电池的关键技术，包括材料种类、安全性、电池标准、寿命、价格成本等。 7、飞轮储能电池系统包括三个核心部分：一个飞轮，电动机—发电机和电力电子变换装置。 9. 汽车污染主要有三个来源：发动机排气管排出的发动机燃烧废气、柴油机除了这三种、还有大量的颗粒物、曲轴箱排放物、燃料蒸发排放物。 四、简答