新能源汽车驱动电机分类及其特点

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电动汽车电驱系统分类、技术趋势和主流电驱系统介绍

电动汽车电驱系统分类、技术趋势和主流电驱系统介绍

4、电驱动系统的结构形式
(6)外转子电动轮驱动系统
a.采用低速外转子电动机,可完全去掉变速装置。 b.电动机外转子直接安装在车轮轮缘上,电动机转速和车轮转速相等,车轮转速和车速控制完全取决于电动 机的转速控制。 c.低速外转子电动机结构简单,无需齿轮变速传动机构,但其体积大、质量大、成本高。
5、驱动电动机的选择及功率匹配
(1)同步电动机:转子转速与定子旋转磁场的转速 相等。又分为绕线式和永磁式。 (2)异步电动机:转子转速不等于定子旋转磁场的 转速。 优点:结构简单,价格便宜,运行可靠,维护方便, 效率较高。 缺点:功率因数低。 电动汽车用交流异步电动机具有以下特点: ( 1 )高速低转矩时运转效率高。( 2 )低速时有高 转矩,并有宽泛的速度范围。(3)易实现转速超过 10000r/min的高速旋转。(4)小型轻量化。(5) 高可靠性。( 6 )制造成本低。( 7 )控制装置的简 单化。
7、交流电动机分为:
异步电动机的特点:成本低,可靠性高,广泛应用于大型高速电动汽车中。三相鼠笼式异步电动机功率容量覆盖 面很大,冷却自由度高,环境适应性好,可再生制动,效率高,重量轻。 电动机在10000r/m以上高速运转时,采用一级齿轮减速。 汽车驱动电动机需用新方法设计。 冷却方式:风冷,水冷 异步电动机是多变量系统,电压、电流、频率、磁通、转速相互影响。 异步电动机的调速控制:矢量控制,直接转矩控制,转速控制,变频恒压控制,自适应控制,效率优化控制等。 永磁电动机的分类 根据输入电动机接线端的电流种类可分为: (1)永磁直流电动机 (2)永磁交流电动机(永磁无刷电动机,没有电刷、滑环或换向器) 根据输入电动机接线端的交流波形永磁无刷电动机可分为: (1)永磁同步电动机 (2)永磁无刷直流电动机

新能源汽车驱动电机:已知、未知、想知的都在这里

新能源汽车驱动电机:已知、未知、想知的都在这里

新能源汽车驱动电机:已知、未知、想知的都在这里新能源汽车包括混合动力汽车和纯电动汽车。

其中,我认为纯电动汽车将是新能源汽车的主要方向和潮流,纯电动汽车技术研发也要比混合动力汽车更为复杂。

今天我一般都是把新能源汽车默认为纯电动汽车。

现在随着纯电动汽车的大力普及,纯电动汽车市场十分火爆。

在关注市场的同时,纯电动汽车的安全性、未来技术发展路线等有越来越受到关注。

大家都在谈新能源汽车,很多终端用户也在购买新能源汽车,但是,真正懂得纯电动汽车的人不多。

小编为大家搜罗多方资料,今天为大家好好讲一下电动汽车电机的知识,让我们一起探讨下高科技的汽车心脏!献丑了!————————★————————欢迎拍砖,欢迎交流。

当然,喜欢请点赞,有用请收藏和转发。

文章有点长,耐心读完肯定会有收藏。

————————★————————电动机位置示意图电动汽车驱动电机的地位电控系统是电动车的大脑,指挥着电动汽车的电子器件的运行。

电池是电动车的血液,提供源源不断的电力。

那么,驱动电机就是电动车的心脏,提供“全身”动力,把电能转化为动能,驱动电动车运行,决定着电动汽车的性能。

如果没有了驱动电机总成,那么电动车就等于报废了,有再多能量也动不了。

电动汽车驱动电机的产业化转型电动汽车出现由研发向产业化转型的迹象,骨干汽车企业和动力蓄电池、驱动电机、控制器等核心部件生产企业在几年的推广、示范工作中发展壮大,推出了一系列满足性能要求的产品。

但是作为共性关键技术的驱动电机、电池等关键零部件技术,其可靠性、成本、耐久性等主要指标尚不能满足电动汽车发展的需求,成为电动汽车发展的主要制约因素。

电动汽车驱动电机控制形式目前,电动汽车驱动电机根据控制方式可以分为三种:中央直驱电动机、轮边电动机、轮毂电动机。

中央直驱电机说的简单点就是单电机放置位置居中,并且同时负责两个轮子驱动的布置方式。

(说错了请更正,谢谢。

)轮边电机所谓轮边电机是电机装在车轮边上以单独驱动该车轮,轮毂电机是电机嵌在车轮轱辘里,定子固定在轮胎上,转子固定在车轴上而不是将动力通过传动轴的形式传递到车轮。

新能源汽车汽车驱动电机介绍

新能源汽车汽车驱动电机介绍
.3.
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。
.4.
C33DB 驱动电机系统技术指标参数
9~16V
标称容量 重量
防护等级
85kVA 9kg IP67
.5.
第二章 驱动电机系统关键部件简介
C33DB 驱动电动机采用永磁同步电机(PMSM)
具有效率高、体积小、重量轻及可靠性高等优点;是动力系统的重要执行机构, 是电能与机械能转化的部件,且自身的运行状态等信息可以被采集到驱动电机控制器。 依靠内置传感器来提供电机的工作信息,这些传感器包括: ü 旋转变压器:用以检测电机转子位置,控制器解码后可以获知电机转速; ü 温度传感器:用以检测电机的绕组温度,控制器可以保护电机避免过热。
.22.
检修——驱动电机高压接口定义
高压连接器
.23.
检修——C33DB(大洋/大郡)
交流高压接口
C33DB(大洋) 直流高压接口
C30/33DB(大郡)
建议检修时先确认插件是否连接到位。
.24.
电机控制器(MCU)
.25.
第三章 驱动电机系统控制策略简介
控制策略
基于STATE机制的驱动电机系统上下电控制策略:基于整车STATE机制上下电策略要求,约束 了该机制下MCU在整车上下电过程各STATE中应该执行的动作、需要实现逻辑功能、允许及禁止 的诊断等。
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建议检修时先确认插件是否连接到位,是否有“退针”现象。

新能源汽车电动机驱动及控制技术分析

新能源汽车电动机驱动及控制技术分析

新能源汽车电动机驱动及控制技术分析新能源汽车的快速发展成为汽车行业的重要趋势,其中电动汽车作为最具发展潜力的领域之一备受关注。

作为电动汽车的核心部件,电动机及其驱动及控制技术的研究与应用至关重要。

本文将从技术角度对新能源汽车电动机驱动及控制技术进行分析,以便普通用户更好地了解其原理和特点。

1.电动机驱动技术电动机驱动是新能源汽车中的核心技术之一。

一方面,驱动技术的成熟度直接影响着电动汽车的性能和可靠性;另一方面,驱动技术的创新也带来了更高效、更环保的驱动方案。

目前,主要的电动机驱动技术有直流电机驱动、异步电机驱动和同步电机驱动。

1.1直流电机驱动技术直流电机驱动技术是电动汽车最早采用的驱动方案之一。

它具有结构简单、控制方便、启动转矩大的优点,适用于小型和中型电动车辆。

然而,直流电机驱动技术由于其故障率较高、效率较低以及难以满足高速运行的需求而逐渐被其他驱动技术所取代。

1.2异步电机驱动技术异步电机驱动技术是近年来较为流行的一种驱动方案。

它具有结构简单、成本低、维护方便等优势。

与直流电机相比,异步电机在能效和性能方面有了显著的提升。

然而,异步电机驱动技术仍然存在能效不高、启动转矩小等问题,特别是在高速运行和精密控制方面还有待进一步改进。

1.3同步电机驱动技术同步电机驱动技术是目前电动汽车中发展最迅猛的一种驱动方案。

同步电机具有高效、高扭矩、高精度控制的特点,适用于中型和大型电动车辆。

随着磁体材料和控制技术的不断进步,同步电机驱动技术在新能源汽车领域有着广阔的应用前景。

2.电动机控制技术电动机控制技术是电动汽车中另一个关键技术,它直接影响着电动机的性能和驱动效果。

目前,主要的电动机控制技术有开环控制和闭环控制。

2.1开环控制技术开环控制技术是一种基本的电动机控制技术,它通过设定电动机的输入电流或电压来控制转速和输出扭矩。

开环控制技术具有实现简单、调试容易等优点,适用于一些对控制精度要求不高的场景,如低速运行和恒速运行。

新能源汽车驱动电机的工作原理

新能源汽车驱动电机的工作原理

新能源汽车驱动电机的工作原理一、引言在过去的几十年中,汽车行业一直在致力于减少对环境的污染并提高能源效率。

新能源汽车作为未来发展的趋势,得到了越来越多的关注和研究。

其中,驱动电机是新能源汽车的核心部件之一,决定了汽车的动力性能和能源利用效率。

本文将详细探讨新能源汽车驱动电机的工作原理。

二、新能源汽车驱动电机的分类根据不同的工作原理和结构特点,新能源汽车的驱动电机可以分为直流电机(DC motor)和交流电机(AC motor)。

而交流电机又可以细分为感应电机(induction motor)和永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor)。

2.1 直流电机直流电机是最早被使用在汽车上的驱动电机,它的主要特点是结构简单、可靠性高,但效率相对较低。

直流电机通过与电源进行整流和调节电流方向的控制来实现转速的调节,为汽车提供动力。

2.2 感应电机感应电机是目前应用最广泛的驱动电机之一,它的结构简单、适用范围广,并且具有良好的负载适应性。

感应电机是通过在电机转子上感应出涡流来产生转矩,从而驱动汽车运动。

2.3 永磁同步电机永磁同步电机是当前新能源汽车中应用最广泛的驱动电机之一,它的主要特点是效率高、输出功率密度大。

永磁同步电机通过电磁场与转子磁场的同步来产生转矩,实现汽车的动力输出。

无论是直流电机还是交流电机,新能源汽车的驱动电机都是通过电能转换为机械能来提供车辆的动力。

以下将分别详细介绍它们的工作原理。

3.1 直流电机的工作原理直流电机的工作原理可以分为电磁感应原理和电磁吸力原理两个方面。

3.1.1 电磁感应原理当直流电流通过电机的线圈时,线圈中会产生一个磁场。

根据左手定则,线圈中的电流方向与线圈中的磁场方向垂直。

同时,在电枢上也有一个磁场,由于电流方向相反,两个磁场之间会相互排斥或吸引,产生转矩,使电机转动。

3.1.2 电磁吸力原理当电机转子转动时,它的磁场会与线圈中的磁场相互作用,产生电磁感应电动势。

用于电动汽车的7种类型电机介绍

用于电动汽车的7种类型电机介绍

用于电动汽车的7种类型电机介绍电动汽车是一种以电动机为动力的汽车,相较于传统的内燃机汽车,电动汽车具有环保、节能和高效等优势。

电动汽车可根据所采用的电机类型的不同,分为直流电机(DC motor)和交流电机(AC motor)两大类。

在这两大类电动机中,分别有多种类型的电机适用于电动汽车。

以下是用于电动汽车的7种类型电机的介绍。

1. 永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)永磁同步电机是一种常用于电动汽车的电机类型。

其特点是具有高效率、高功率密度、高转速范围等优势。

永磁同步电机由永磁体和定子线圈组成,通过永磁和电磁场的相互作用来产生转矩和驱动车辆。

此外,永磁同步电机的转矩-转速特性较宽,使得它适用于多种驱动需求。

2. 交流异步电机(Asynchronous Motor)交流异步电机又称感应电机,是一种常用的电动汽车电机类型。

其特点是结构简单、成本较低、可靠性高等。

交流异步电机由转子和定子两部分组成,通过转子电流和定子电流之间的相对滑差产生转矩和驱动车辆。

由于交流异步电机的可控性较差,一般需要通过变频器等辅助设备来调节速度和转矩。

3. 刷直流电机(Brushed DC Motor)刷直流电机是一种传统的电机类型,其结构简单、成本低廉。

刷直流电机由永磁体和集电刷等部件组成。

它通过将直流电能转化为机械能来驱动车辆。

刷直流电机具有响应快、启动转矩大等特点,但同时也存在集电刷磨损严重、噪音大等缺点。

4. 无刷直流电机(Brushless DC Motor,BLDC)无刷直流电机是刷直流电机的一种改进型。

与刷直流电机相比,无刷直流电机的集电刷被永磁体替代,因此无刷直流电机具有更高的效率和可靠性。

无刷直流电机通过在定子上进行交替换相来产生转矩和驱动车辆。

无刷直流电机在电动汽车中广泛应用,尤其适合于对续航里程和动力性要求较高的车辆。

5. 齿轮电机(Gear Motor)齿轮电机是一种将电能转化为机械能的电机类型。

新能源汽车概论课件 2.2认知新能源汽车电机及控制技术

新能源汽车概论课件 2.2认知新能源汽车电机及控制技术
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任务2.2 认知新能源汽车电机及控制技术 五、驱动电机发展趋势
1.驱动电机的功率密度不断提高
驱动电机作为动力输出源,其自身的性能直接影响到了电动汽车的整体性能。除了需要 满足不同工况不同车型的需求,还要受车内空间的限制。这就需要电动轿车用电机向高性能 和小尺寸发展。不断提高电机本身的功率密度,用相对小巧的电机发挥出大的功率成为驱动 电机未来的发展趋势。永磁电机具有高转矩密度、高功率密度、高效率及高可靠性等优点。 我国具有世界最为丰富的稀土资源,因此高效节能、高性能、轻型化永磁电机是我国车用驱 动电机的发展方向。
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任务2.2 认知新能源汽车电机及控制技术 五、驱动电机发展趋势
2.驱动电机高速化,回馈制动范围宽广高效化
通过提高电机的工作转速,减小电机的体积和质量,进而拓宽回馈制动的范围,采用适当 的变速系统及控制策略,可以使回馈制动的允许范围拓宽而适应更多工况,使整车节能更加 有效,延长行车里程。
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任务2.2 认知新能源汽车电机及控制技术
电动汽车的再生制动发电系统组成
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任务2.2 认知新能源汽车电机及控制技术 四、我国电机的应用
1.交流异步电机
2.开关磁阻电机
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任务2.2 认知新能源汽车电机及控制技术 四、我国电机的应用
3.无刷直流电机
4.永磁同步电机
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任务2.2 认知新能源汽车电机及控制技术 五、驱动电机发展趋势
1.驱动电机的功率密度不断提高 2.驱动电机高速化,回馈制动范围宽广高效化 3.驱动电机系统集成化和一体化 4.驱动电机控制系统数字化 5.开关磁阻电机市场化
5.开关磁阻电机市场化
未来为满足消费者对纯电动轿车的动力性、经济性需求,需要考虑到纯电动轿车的成本、效率 、续驶里程、100 km 能耗、最高速度等问题,在解决开关磁阻电机输出转矩脉动大的问题后,拥 有结构和控制简单、效率高、转速范围宽、成本低、质量轻等特点的开关磁阻电机将越来越会被汽 车企业重视,并运用在电动汽车上。

新能源汽车驱动电机分析报告

新能源汽车驱动电机分析报告

新能源汽车驱动电机分析报告
新能源汽车的驱动电机旨在提高普通汽车的能源效率,在利用传统汽车的动力机构集成更高效的电动汽车实现更低的排放量。

汽车驱动电机一般采用同步电机,其特点是体积小,重量轻,可提高汽车的行驶距离,有效减少汽车排放,提高行驶安全性。

同步电机是新能源汽车驱动系统的主要要素,它的功能是利用电动力来驱动汽车。

有三种不同类型的同步电机,分别是直流伺服电机、交流永磁同步电机和无级变速电机。

直流伺服电机技术能够在满足汽车的驱动要求的同时,具有较高的效率,可以高效利用新能源汽车的能源;同时,具有较强的可控性,可以根据不同的路况进行有效的驱动,增强新能源汽车的安全性;另外,它还具有较强的耐久性,可以在实际行驶中维持较高的发动机性能和效率。

交流永磁同步电机,又被称为高效电动机,整体效率可以达到95%以上,超过传统发动机效率的90%,能够有效增加新能源汽车的行驶距离;同时,它的可控性更强,能够根据不同的道路状况进行控制,在行驶速度变化时能够实现自动衔接,有效提高汽车的可控性;另外,它的噪音也更小,无刺激性,使汽车环境更安静。

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新能源汽车驱动电机分类及其特点
1.根据结构和工作原理分类
驱动电机按照工作电源种类可分为直流电机和交流电机。

按结构和工作原理可分为直流电机、异步电机、同步电机。

目前,在新能源汽车领域,常用的驱动电机有直流电机(DC Motor)、感应电机(IM)、直流无刷电机(BLDC)、永磁同步电机(PMSM)以及开关磁阻电机(SRM)等。

(1)直流电机。

在电动汽车发展的早期,很多电动汽车都是采用直流电机方案。

主要是看中了直流电机的产品成熟,控制方式容易,调速优良的特点。

但由于直流电机本身的短板非常突出,其自身复杂的机械结构(电刷和机械换向器等),制约了它的瞬时过载能力和电机转速的进一步提高;而且在长时间工作的情况下,电机的机械结构会产生损耗,提高了维护成本。

此外,电机运转时的电刷火花会使转子发热,浪费能量,散热困难,还会造成高频电磁干扰,这些因素都会影响整车性能。

由于直流电机的缺点非常突出,目前的电动汽车已经将直流电机淘汰。

(2)交流异步电机。

交流异步电机是目前工业中应用十分广泛的一类电机,其特点是定、转子由硅钢片叠压而成,两端用铝盖封装,定、转子之间没有相互接触的机械部件,结构简单,运行可靠耐用,维修方便。

交流异步电机与同功率的直流电机相比效率更高,质量约轻了1/2。

如果采用矢量控制的控制方式,可以获得与直流电机相媲美的可控性和更宽的调速范围。

由于有着效率高、比功率较大、适合于高速运转等优势,交流异步电机是目前大功率电动汽车上应用较广的电机。

但在高速运转的情况下电机的转子发热严重,工作时要保证电机冷却,同时交流异步电机的驱动、控制系统很复杂,电机本体的成本也偏高,另外,运行时还需要变频器提供额外的无功功率来建立磁场,故相与永磁电机和开关磁阻电机相比,交流异步电机的效率和功率密度偏低,不是能效化的选择。

汽车一般以一定的高速持续行驶,所以能够让高速运转而且在高速时有较高效率的交流异步电机得到广泛应用。

(3)永磁同步电机。

永磁式电机根据定子绕组的电流波形的不同可分为两种类型,一种是无刷直流电机,它具有矩形脉冲波电流;另一种是永磁同步电机,它具有正弦波电流。

这两种电机在结构和工作原理上大体相同,转子都是永磁体,减少了励磁所带来的损耗,定子上安装有绕组通过交流电来产生转矩,所以冷却相对容易。

由于这类电机不需要安装电刷和机械换向结构,工作
时不会产生换向火花,运行安全可靠,维修方便,能量利用率较高。

永磁式电机的控制系统相比于交流异步电机的控制系统来说更加简单。

但是由于受到永磁材料本身的限制,在高温、震动和过流的条件下,转子的永磁体会产生退磁现象,所以在相对复杂的工作条件下,永磁式电机容易发生损坏,故还有待继续发展改善。

而且永磁材料价格较高,因此整个电机及其控制系统成本较高,目前只有稀土资源丰富的中国比较倾向于使用永磁式电机的电动汽车驱动方案。

像日本、欧洲,要么是使用轻稀土的永磁材料做永磁电机,要么是直接改用无须稀土材料,但对控制器设计要求更高的开关磁阻电机。

(4)开关磁阻电机。

开关磁阻电机作为一种新型电机,相比其他类型的驱动电机而言,开关磁阻电机的结构为简单,定子、转子均为普通硅钢片叠压而成的双凸极结构,转子上没有绕组,定子装有简单的集中绕组,具有结构简单坚固、可靠性高、质量轻、成本低、效率高、温升低、易于维修等诸多优点。

而且它具有直流调速系统的可控性好的优良特性,同时适用于恶劣环境,非常适合作为电动汽车的驱动电机使用。

但开关磁阻电机有转矩波动大、需要位置检测器、系统非线性的特性,磁场为跳跃性旋转,控制系统复杂;对直流电源会产生很大的脉冲电流等缺点。

另外开关磁阻电机为双凸极结构,不可避免地存在转矩波动,噪声是开关磁阻电机主要的缺点。

近年来的研究表明,采用合理的设计、制造和控制技术,开关磁阻电机的噪声完全可以得到良好的抑制。

像目前日本对开关磁阻电机的研究比较深入,日本电产的开关磁阻电机也广泛应用于电动汽车、家电等各类行业中。

目前中国国内也渐渐有厂家关注这块电动汽车驱动电机的未来发展方向。

2.根据安装位置分类
根据安装位置的不同,有集中式、轮边式和轮毂式三种形式,目前都为永磁同步电机技术,区别只是电机安装在车辆的位置不同而已。

(1)集中式驱动电机。

集中式驱动电机与传统车桥最为相似,在驱动车轮时必须要通过过渡零部件,如减速器、传动轴等。

目前大多数低速电动车基本是此类结构,主要是此类结构最为简单低廉。

而这些低速电动车还有个问题是普遍省略了变速器。

这就带来了一个问题,那就是起步或爬坡时的低扭不足;再就是体积相对较大,传动效率不高等缺点。

因此有不少车型干脆采用双驱动电机的方式以弥补动力不足的问题,这也是新能源汽车中四驱的比例远比传统车高的原因,同时也解释了为什么那些互联网造车的首发车型为何大多是SUV的原因。

目前市场的主流是集中式驱动电机+传统车桥,这是因为其结构特点,传统车桥只要稍加改装就可以匹配,因此可以减少非常大的研发费用。

(2)轮边式驱动电机。

轮边式结构至少需要两台驱动电机,当然也可能更多。

两个驱
动电机布置在车桥的两侧,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。

轮边电机可以需要驱动轴,也可以不需要,这是它与集中式驱动电机不同的地方。

但相对集中式来说,轮边式对整车底盘布置的意义重大,尤其是在后轴驱动的情况下,传统轿车由于要通过一根长长的传动轴将前方变速器的动力传递到后轮,会因为车身和车轮间的变形运动产生非常多的影响,但轮边驱动电机则可以直接装在车轮边上,因此无须考虑太多的抗扭变形等因素,也就可以将底盘做得非常平坦,车身也可以更富有变化。

轮毂式驱动电机。

简单地说,轮毂电机就是将所有东西一股脑地装在轮毂中,如驱动电机、减速器等在轮毂内部直接驱动车轮,其实这是目前最为常见的驱动形式,基本上家家都有的电瓶车后驱动轮都是这种结构。

其最大的优点就是结构小巧,省去了差速器、半轴以及变速装置,同时因为少了这些结构的机械损失,相应提高了传动效率。

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