简述电动汽车对驱动电机的要求
电动汽车论文永磁同步电机设计论文
电动汽车论文永磁同步电机设计论文摘要：文章首先介绍电动汽车不同运行状况对电机的要求，根据要求来确定永磁同步电机的性能参数，以满足电动汽车的要求。
根据目标参数综合分析比较后确定转子结构为内置切向式的永磁同步电机为本论文研究对象。
通过计算初步确定永磁同步电机的基本尺寸、绕组类型、定子槽型等。
最后通过解析计算得出永磁同步电机各参数初选数值。
1 电动汽车对驱动电机性能的要求电动汽车运行工况多变复杂，因此对驱动电机的性能、尺寸都有相应的要求：①在电池电量一定的情况下行驶里程是电动汽车性能的关键因素，为了提高汽车的续航里程，要求电动机能耗低、效率高。
②汽车在行驶中会走烂路低速行驶，也会走高速路高速行驶，会运行于多种不同工况之中，要求电机调速范围宽泛。
③汽车在运行中会频繁起步、加速、制动减速、爬坡等，要求电机具有较大的启动转矩，在设计中可选取较大的过载系数。
④为了增大汽车车内空间、便于电机布置同时减轻汽车重量，要求电机比功率较大、体积小、尽量采用较高的额定电压。
2 永磁同步电机总体设计电动汽车用永磁同步电机总体设计首先需要确定电机的磁路结构，选用合理的计算方法确定电机各部件的尺寸参数，基本确定出电机的原型。
2.1 转子磁路结构选择转子磁路结构对永磁同步电机的驱动性能产生很大影响，是电机设计阶段首先要考虑的问题。
隔磁桥能有效控制磁漏系数的大小，因此合理设计隔磁桥很重要[1]。
磁漏系数小电机的抗去磁能力减弱，磁漏系数大所需永磁体量就多。
因此需要对电机的磁路结构进行合理设计以满足电动汽车对驱动电机的要求。
不同的磁路结构对电机的电感参数影响很大，主要根据永磁体布置与转子位置不同分为表面置式与内置式，如图1所示。
由于永磁体内置式切向式永磁同步电机转矩输出能力比其他电机强、调速范围宽、结构紧凑、运行可靠。
因此选用该种结构形式为本课题研究对象。
2.2 永磁体材料与尺寸选择目前，永磁同步电机永磁体材料采用稀土材料钕铁硼[2]，它具有很高的矫顽力和磁能积，磁能积是普通铁氧永磁体的6倍以上。
混合动力汽车电机驱动系统
混合动力汽车电机驱动系统一、混合动力汽车电机驱动系统的特点混合动力汽车以电机驱动为辅助动力，来降低燃料消耗，实现低污染、低燃油消耗。
相较于纯电动汽车，混合动力汽车使用的电驱动系统一般有以下特点：1、混合动力汽车使用的电机的响应要求更高，混合动力汽车上的电机往往要求频繁启停、频繁加速以及频繁切换工作模式。
2、混合动力汽车的电驱动系统具有体积小、质量轻、功率密度和工作效率高等性能，这是因为汽车内部空间有限。
3、相较于纯电动汽车上的电动机，混合动力汽车的电机具有更高的可靠性、抗震性和抗干扰性。
混合动力汽车的电驱动系统的工作环境更为恶劣，干扰更大。
4、传统电动机一般工作在额定功率附近，而混合动力汽车的电机的工作范围相对宽泛。
二、混合动力汽车对驱动电机的要求汽车行驶时需要频繁地启动、加速、减速、停车等，在低速行驶和爬坡时需要大转矩，在高速行驶时需要降低转矩和功率。
为了满足汽车行驶动力性的需要，获得好的经济性和环境指标等，就对电机提出了十分严格的要求。
1. 电压高。
采用高电压可以减少电机和导线等装备的尺寸、降低逆变器的成本和提高能量转换效率等。
2. 高转速。
电机的功率 P 与其转矩 M 和转速 n 成正比，即 P ∝M.n，因此，在 M 一定的情况下，提高 n 则可以提高 P；而在 P 一定的情况下，提高 n 则可降低电动机的 M，采用小质量和小体积的电机。
因此采用高速电机是电动汽车发展的趋势之一。
现代电动汽车的高转速电机的转速可以达到 8000-12000r/ min，由于体积和质量都小，有利于降低整车的装备质量。
3. 转矩密度、功率密度大，质量轻，体积小。
转矩密度、功率密度大指最大转矩体积比和最大功率体积比。
转矩密度、功率密度越大，HEV 电机驱动系统占用的空间越小。
采用铝合金外壳等降低电动机的质量。
各种控制装置和冷却系统的材料等也应尽可能选用轻质材料。
4. 具有较大的启动转矩和较大范围的调速性能，以满足启动、加速、行驶、减速、制动等所需的功率与转矩；应具有自动调速功能，减轻操纵强度，提高舒适性，能达到与内燃机汽车同样的控制响应。
电动汽车用电机的国内外发展状况及发展趋势
交流三相感应电动机的不足：
交流三相感应电动机的耗电量较大，转子容易发 热，在高速运转时需要保证对交流三相感应电动机 的冷却，否则会损坏电动机。
交流三相感应电动机的功率因数较低，使得变频 变压装置的输入功率因数也较低，因此需要采用大 容量的变频变压装置。交流三相感应电动机的控制 系统的造价远远高于交流三相感应电动机本身，增 加了电动汽车的成本。并且调速性也较差。
永磁无刷直流电动机在恒功率模式下，操纵复 杂，需要一套复杂的控制系统，从而使得永磁无刷 直流电动机的驱动系统造价很高。
2.3交流三相感应电动机
交流三相感应电动机优点： 交流三相感应电动机是应用得最广泛的电动机。
其定子和转子采用硅钢片叠压而定子之间没有相互 接触的滑环、换向器等部件。结构简单，运行可靠， 经久耐用。交流感应电动机的功率覆盖面很宽广， 转速达到12000～15000r/min。可采用空气冷却或液 体冷却方式，冷却自由度高。对环境的适应性好， 井能够实现再生反馈制动。与同样功率的直流电动 机相比较，效率较高，质量减轻一半左右，价格便 宜，维修方便。
2.电动汽车用电动机的种类和控制方法 2.1有刷直流电动机
主要优点：控制简单、技术成熟。具有交流电机 不可比拟的优良控制特性。在早期开发的电动汽车 上多采用直流电动机，即使到现在，还有一些电动 汽车上仍使用直流电动机来驱动。
缺点：存在电刷和机械换向器，不但限制了电机 过载能力与速度的进一步提高，而且如果长时间运 行，要经常维护和更换电刷和换向器。由于损耗存 在于转子上，使得散热困难，限制了电机转矩质量 比的进一步提高。
转速不受机械换向的限制，如果采用空气轴承或 磁悬浮轴承，可以在每分钟高达几十万转运行。永 磁无刷直流电动机机系统相比具有更高的能量密度 和更高的效率，在电动汽车中有着很好的应用前景。
新能源电动汽车的电机控制和调节
电机控制系统正逐渐实现集成化， 将多个功能模块集成在一个控制器 中，降低系统的复杂性和成本。
02
电机控制策略
矢量控制
总结词
矢量控制是一种通过控制电机的输入电压或电流，实现电机转矩和磁通独立控制的电机控制策略。
详细描述
矢量控制通过将电机的输入电压或电流分解为转矩和磁通两个分量，分别进行控制，从而实现对电机 转矩和速度的高精度调节。这种控制策略广泛应用于高性能的电机控制系统，如新能源电动汽车的电 机控制系统。
调速系统
01
02
03
机械调速
通过改变电机输入轴与输 出轴之间的传动比实现调 速，具有结构简单、成本 低等优点。
电气调速
通过改变电机输入电压或 电流实现调速，具有调速 范围广、控制精度高等优 点。
智能调速
利用现代控制理论和技术 实现电机最优控制和节能 运行，具有自动化程度高 、节能效果好等优点。
电机驱动与调节系统的优化
能效管理系统的发展趋势
智能化管理
利用先进的传感器、通信和人工智能技术，实现能效管理的智能 化和自适应调节，提高管理效率和准确性。
集成化设计
将电机、电池、热管理系统等部件进行集成设计，优化整体能效 性能，降低系统复杂性和成本。
可再生能源利用
结合太阳能、风能等可再生能源，实现电动汽车的绿色能源供给 ，进一步提高能效和环保性能。
直接转矩控制
总结词
直接转矩控制是一种通过直接控制电机的转矩和磁通，实现对电机转矩和速度进行快速响应控制的电机控制策略 。
详细描述
直接转矩控制通过直接检测电机的转矩和磁通，并采用相应的控制算法，实现对电机转矩和速度的快速调节。这 种控制策略具有快速响应和鲁棒性强的特点，适用于需要高动态性能的电机控制系统，如新能源电动汽车的电机 控制系统。
电动汽车用驱动电机系统功能安全要求及试验方法
电动汽车用驱动电机系统功能安全要求及试验方法随着全球对环境保护意识的逐渐增强，电动汽车逐渐成为了未来汽车发展的主流趋势，同时电动汽车使用的驱动电机系统也面临着越来越高的功能安全要求及试验方法。
本文将从功能安全的定义出发，探讨电动汽车用驱动电机系统的功能安全要求及试验方法，以期为相关领域的研究者提供一些参考。
一、功能安全的定义功能安全是指汽车及其他安全相关电子电路设备在出现故障时，保证其不会对人、车辆及其他周围环境造成危险影响的能力。
电动汽车用驱动电机系统因其涉及到驱动及控制等多个环节，因此在功能安全方面的要求也相对较高，主要包括以下几个方面：1.电动汽车用驱动电机系统要具备安全启动和停止实现机构该机构能够保证在驱动电机系统出现故障时，能够停止驱动电机的运转，以保护人员和环境的安全。
同时，也应该设计具有刹车功效的制动系统，以便在发生故障时能够及时制动。
2.电动汽车用驱动电机系统应该具备过渡模式过渡模式是指在发生故障或者正常停车时，驱动电机系统应该能够保持相应的功能，并进行相应的控制，确保车辆安全停止。
自诊断功能是指当驱动电机系统出现故障时，能够通过内部的传感元件进行自我修复或告警，并向驾驶员或其他相关人员发出警报，以便及时处理。
数据存储和备份功能是为了保证当驱动电机系统出现故障时，能够及时保存现场数据，并保证数据的完整性，以便后续进行数据分析和故障排查。
防护和防撞设计是针对驱动电机系统本身的可靠性和安全性，能够有效减少驱动电机系统的受损及其他电子电路设备的损失。
1.故障注入试验法故障注入试验法是指在驱动电机系统正常工作状态下，人为模拟故障情况，以此来测试驱动电机系统的容错能力和自动诊断能力。
2.功能行为验证试验法功能行为验证试验法是针对驱动电机系统的各项功能进行测试，并对测试结果进行分析和评估，以检测是否符合设定的功能安全要求。
3.边界值试验法边界值试验法是指针对驱动电机系统不同工况下的计算和控制程序进行测试，以确保驱动电机系统在不同工况下的可靠性和安全性。
电动车驱动电机选型匹配
3
电动客车动力性能匹配计算基本方法 进行电机动力匹配计算需首先按确定整车基本参数和性能目标，详细精确的基
本参数是保证计算结果精度的基础。 3.1 术语 1）迎风面积 迎风面积定义为车辆行驶方向的投影面积，可以通过通过三维数模的测量得到， 三维数据不健全则通过设计总布置图测得。 客车车型迎风面积为 A 一般取值 4-7 m2 。 2）动力传动系统机械效率 根据客车车型动力传动系统的具体结构，传动系统的机械效率 ηT 主要由变速器 传动效率、传动轴万向节传动效率、主减速器传动效率等部分串联组成。 根据电机的性能匹配情况可以选择有或没有装置，通常变速装置每增加一对齿 轮摩擦副，整体传动效率降低 1%；传动轴的一个十字节效率降低 1%；主加速部分的 齿轮副同样降低效率 1%。 例如：根据实际情况，无变速器电机+传动轴直驱的方案传动效率为：
图 2 直流永磁无刷驱动电机的机械特性曲线
3.3 电机动力选型匹配计算方法 汽车动力性能匹配计 算 的 主 要 依 据 是汽车的驱动力和行 驶 阻 力之 间 的 平衡关
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系，汽车的驱动力－行驶阻力平衡方程为 Ft = F f + Fw + Fi + F j 其中 Ft —驱动力； F f —滚动阻力； Fw —空气阻力； Fi —坡道阻力； F j —加速阻力。 下面对上述驱动力和行驶阻力的匹配计算方法以及各个曲线的匹配计算方法简 要说明如下。 3.3.1 驱动力、行驶阻力及其平衡图 （1）
在发动机转速特性、传动系统传动比及效率、车轮半径、空气阻力系数、迎风 面积以及汽车的质量等确定后，便可确定汽车的驱动力－行驶阻力平衡关系。 驱动力：
Ft =
Ttq i g i0ηT rd
（2）
电动汽车用驱动电机系统功能安全要求及试验方法
电动汽车用驱动电机系统功能安全要求及试验方法
近年来随着电动汽车的普及，电动汽车用驱动电机系统的安全性问题也备受关注。
为了确保电动汽车行驶的安全性和稳定性，需要制定一系列的功能安全要求及试验方法。
首先，电动汽车用驱动电机系统的功能安全要求主要涵盖以下几个方面：
1. 故障检测和故障处理能力：驱动电机系统要具备故障检测和故障处理能力，当系统出现故障时，能够迅速识别并采取相应的措施，避免对行驶安全产生影响。
2. 紧急刹车功能：驱动电机系统应具备紧急刹车功能，在紧急情况下能够快速停车，避免事故发生。
3. 过流保护功能：驱动电机系统应具备过流保护功能，当电机电流过大时能及时停止电机运转，防止电机损坏。
4. 车速控制功能：驱动电机系统应具备车速控制功能，能够根据行驶需求，实现车速的精准控制。
其次，电动汽车用驱动电机系统的试验方法主要包括以下几个方面：
1. 故障模拟试验：通过模拟故障情况，测试驱动电机系统的故障检测和故障处理能力。
2. 紧急刹车试验：对驱动电机系统的紧急刹车功能进行试验，验证其在紧急情况下的刹车效果。
3. 过流保护试验：对驱动电机系统的过流保护功能进行试验，
测试其在电机电流过大时的保护作用。
4. 车速控制试验：通过设置不同的速度要求，测试驱动电机系统的车速控制功能，验证其在不同车速下的控制精度。
综上所述，电动汽车用驱动电机系统的功能安全要求及试验方法是确保电动汽车行驶安全性和稳定性的重要措施，需要在制定标准和规范的同时，不断加强试验和检测工作，确保电动汽车用驱动电机系统的安全性和可靠性。
新能源汽车技术考试复习
1、新能源汽车发生交通事故救援的应急处理与传统内燃机汽车一致。
错2、当车辆处于“READY”或“OK”模式时，车辆处于工作行状态。
对3、如果撞车时,气囊展开,高压电源也会自动切断。
对4、新能源汽车发生交通事故时，也应根据交通法规的规定处理交通事故。
对5、纯电动汽车除了在动力源、驱动方式上与普通汽车不同外，其他系统部件大致相同。
对6、电动汽车可以边充电边放电。
错7、电动空调系统必须使用非导电性润滑机油。
对8、水冷式DC-DC转换器不需要定期更换冷却液。
错9、VCU通信故障的原因包括：网关故障、CAN总线故障、插接件故障。
对10、高压电配电箱能实现整车高压回路配电功能以及高压漏电检测功能。
错11、漏电传感器如果检测到绝缘阻值小于规定值时，它通过CAN线和硬线同时将漏电信号发给BMS，BMS进行漏电相关报警和保护。
对12.在充电过程中，为了冷却车载充电器可能会自动接通电动冷却液泵和电子扇。
对13、为了便于接线，汽车线束中各导线接头均焊有接线卡，并在导线与接线卡连接处套以绝缘管，经常拆卸的线卡一般取闭口式，而拆卸机会少的接线卡则常采用开口式。
错14.DSP就是我们常说的电机控制器。
错选择题1．不具备直接给电动汽车蓄电池充电功能的是（ D ）。
A．非车载充电机B．车载充电机 C．直流充电桩 D．交流充电桩2．电动汽车充电站普通充电多为（ B ），可以使用220V或380V的电压。
A．慢速B．快速C．交流D．直流3．正确掌握充电时间，以下哪个说法不正确（ B ）。
A．设置充电时间B．充电时间越长，电量越满 C．红灯亮时，应立即停止运行，进行充电D．参考平时充电频次、充电时间和充电电量4．关于充电，以下哪种说法不正确（ C ）。
A．早晚分开充电，可以节省在途充电时间 B．选择阴凉处充电，避免直射，减少电池负担C．边开空调边充电，电池充满，车也非常凉快 D．低谷充电5．电动汽车仪表盘上的SOC值显示（ C ）就需要充电。
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简述电动汽车对驱动电机的要求
电动汽车作为一种环保、高效的交通工具，其核心部件之一就是驱动电机。
驱动电机是电动汽车的心脏，直接影响着汽车的性能和驾驶体验。
因此，对于电动汽车来说，驱动电机有着一些重要的要求。
电动汽车对驱动电机有着高效的要求。
高效的驱动电机可以提供更大的功率输出，使电动汽车在加速和爬坡时具有更好的性能。
此外，高效的驱动电机还可以减少能源的消耗，延长电池的续航里程。
因此，电动汽车对驱动电机的效率要求非常高。
电动汽车对驱动电机有着高扭矩的要求。
扭矩是驱动车辆运动的关键力量，足够的扭矩可以使电动汽车在起步和加速时更加迅猛，提供更好的驾驶体验。
此外，高扭矩还可以提高电动汽车的爬坡能力和超车能力，增强其在实际道路条件下的操控性能。
电动汽车对驱动电机有着高可靠性的要求。
可靠性是电动汽车的基本要求之一，驱动电机是电动汽车最为关键的部件之一，其可靠性直接影响着电动汽车的使用寿命和安全性。
因此，电动汽车对驱动电机的可靠性要求非常高，需要具备高耐久性、低故障率和长寿命等特点。
电动汽车对驱动电机还有着轻量化的要求。
轻量化可以减轻电动汽车的整体重量，降低能源消耗，提高续航里程。
因此，电动汽车对驱动电机的重量要求相对较低，需要使用轻量化的材料和结构设计，
以提高电动汽车的整体性能。
电动汽车对驱动电机还有着低噪音和低振动的要求。
相比传统汽车的内燃机，电动汽车的驱动电机具有更低的噪音和振动水平。
这不仅可以提升乘坐舒适度，还可以减少对驾驶员和乘客的身体健康产生的潜在影响。
电动汽车对驱动电机有着高效、高扭矩、高可靠性、轻量化、低噪音和低振动等要求。
这些要求旨在提高电动汽车的性能、续航里程和驾驶体验，推动电动汽车的进一步发展和普及。
随着科技的不断进步和创新，相信未来的驱动电机将会更加符合这些要求，并为电动汽车的发展做出更大的贡献。