学长福利——电动汽车电机驱动控制技术的研究现状及其发展趋势
探讨新能源汽车电控技术的发展现状和趋势
探讨新能源汽车电控技术的发展现状和趋势新能源汽车的出现为解决环境污染和资源短缺问题提供了一种可行的解决方案。
而电控技术作为新能源汽车的重要组成部分，对其性能、安全性和可靠性等方面起着至关重要的作用。
本文将就新能源汽车电控技术的发展现状和趋势进行探讨。
1.电控系统方面随着新能源汽车的快速发展，电控系统也在不断完善。
从最初的简单控制到如今的电子控制单元（ECU）和智能控制系统，电控技术在新能源汽车中的应用已经非常广泛。
电控系统在电池管理、动力控制、能量回收等方面起到了至关重要的作用，通过对车辆动力系统的实时监测和控制，使得新能源汽车在能效、安全性和环保性等方面都有了较大的提升。
作为新能源汽车的动力源，电机控制技术一直是新能源汽车领域的热点之一。
目前，电机控制系统在电机参数调节、转速控制、驱动方式和能量回收等方面都取得了不小的进展。
尤其是在电机驱动控制算法和控制策略方面，国内外厂商和研究机构都进行了大量的研究和探索，为电机控制技术的提升奠定了坚实的基础。
3.智能化方面随着人工智能和大数据技术的快速发展，智能化电控技术也成为了新能源汽车电控技术的一大趋势。
通过引入智能化算法和技术，使得新能源汽车的电控系统能够更加智能化、自适应化和预测性，为驾驶员提供更便捷、安全和舒适的驾驶体验，同时也提升了车辆的整体性能和效率。
1.智能化和自动化2.安全性和可靠性电控技术的发展还将致力于提升新能源汽车的安全性和可靠性。
通过引入双重甚至多重冗余设计、先进的故障诊断技术和智能化维护系统，保障新能源汽车在复杂道路环境和极端天气条件下的稳定运行和安全行驶。
3.能效和环保未来，电控技术将继续提升新能源汽车的能效和环保性能。
通过优化电控系统的工作模式、提高电机的效率和能量回收利用率，降低新能源汽车的能耗和排放，实现更加环保、可持续的能源利用。
4.多元化和一体化随着新能源汽车的用户需求日益多元化，电控技术也将朝着多元化和一体化的方向发展。
电动汽车电机控制技术研究
电动汽车电机控制技术研究随着环保意识的逐渐增强，电动汽车作为一种新兴的出行方式受到了越来越多人的青睐。
然而，相比于传统燃油汽车，电动汽车的电机控制技术更为复杂、技术要求更高。
本文将会重点探讨电动汽车电机控制技术的研究现状和趋势。
一、电动汽车电机控制技术的研究现状目前，电动汽车的电机控制技术主要包括矢量控制、直接转矩控制、模型预测控制等多种方式。
其中，矢量控制是最为常用的一种方式，它能够通过控制电机转子的相位和幅值来实现精确的转矩控制和转速控制。
在电机控制系统中，矢量控制可以根据同步转子坐标系（d、q轴）的变换实现矢量控制，以达到电流、转速、扭矩等控制目标。
除了矢量控制方式之外，直接转矩控制也是比较有应用前景的一种方式，它能够实现对电机转矩的直接控制，优点在于可以避免电机传动系统中存在的滞后、惯性等问题。
在模型预测控制方面，随着近年来智能车领域的迅猛发展，这种控制方法也逐渐被引入到电动汽车的控制系统中。
与其他控制器不同的是，模型预测控制可以对电机处于不同工况下的动态特性进行预测分析，并通过加入控制约束条件保证输出控制信号的准确性和可行性。
二、电动汽车电机控制技术的研究趋势从目前的研究现状可以看出，电动汽车的电机控制技术已经非常成熟，但是仍存在一些问题有待解决。
首先，电动汽车电机控制器需要具备高效能、高性能、高可靠性等方面的特点，这是实现电动汽车长期稳定运行所必需的基础条件。
同时，受到电池组、传动系统等其他因素的影响，电机控制系统在实际中的运行效果往往会和理论相差甚远，所以需要结合实际系统运行状况，进一步完善电机控制算法和方案，以提高电机系统运行效率和可靠性。
其次，随着新能源汽车技术的不断进步，电动汽车电机控制技术也在逐步向智能化方向发展。
未来电动汽车电机控制系统将会更加注重人机交互、自动控制、智能诊断等方面，从而为用户提供更为舒适、安全的驾驶体验。
总之，电动汽车电机控制技术是实现新能源汽车可持续发展不可或缺的技术支撑，其研究和应用也将不断推动电动汽车技术的进一步发展和完善。
新能源汽车驱动电机技术研究
新能源汽车驱动电机技术研究新能源汽车是近几年来快速发展的领域。
与传统内燃机驱动汽车相比，新能源汽车有着更优秀的环保性能，减少了对自然环境的污染，也是解决气候变化问题的一种手段。
随着政府各种政策的支持，新能源汽车的销售量也在逐年增加。
而随着电动汽车的普及，驱动电机技术的研究也变得越来越重要。
一、电动汽车的驱动电机技术发展历程电动汽车的发展前景一直备受关注，但由于电动汽车的驱动电机技术一直较为落后，限制了电动汽车的发展。
而在长期的发展中，驱动电机技术也经历了几个阶段的发展。
1. 直流电机阶段最早的电动汽车使用直流电机作为驱动电机，这种电机通常是由可逆的电池组提供动力，在使用过程中具有很高的效率。
但是，直流电机需要使用大型的电容器存储电能，使得电机效率受到了较大的限制。
2. 交流电机阶段随着电子技术的进步，现代的电动汽车大多采用交流电机作为驱动电机，这种电机相对于直流电机来说，功率密度更高，效率更高，也更加具有抗干扰技术。
但是，交流电机的控制技术相对而言更加复杂，电机的可靠性也受到了比较严重的制约。
3. 磁共振电机阶段磁共振电机是电动汽车领域的新一代驱动电机技术。
这种电机基于磁共振理论，能够实现高效、高功率且低噪音的驱动效果。
磁共振电机的应用在电动汽车上，具有当世所有电机中最高的功率密度，支持从几马力到几百马力的所有级别的电动汽车，是未来发展的趋势。
二、新能源汽车驱动电机技术的研究现状1. 驱动电机的设计研究电动汽车的驱动电机系统由多种关键部件组成，如电机、电控器、变速器等。
在新能源汽车生产中，为保证驱动电机的实际性能与设计同步，需要开展一系列研究设计工作。
此外，电动汽车驱动电机还是一个系统集成的过程，需要各项技术协同工作，特别需要加强底盘、悬挂、转向等配套技术工作的研究。
2. 驱动电机的控制研究电动汽车驱动电机的控制系统是整个汽车系统的关键部件之一。
目前，通过动态系统模型的分析和仿真，大量研究表明，通过优化和改进控制算法、提高控制精度，可以改善电动汽车动态性能和经济性能，降低能源消耗和排放量。
电动汽车技术的研究现状及发展趋势
电动汽车技术的研究现状及发展趋势随着人们对环保意识的不断提升，电动汽车已经成为了车市上的新宠。
然而，电动汽车的研究和发展并不是一蹴而就的，现在还存在着一些问题和不足。
在本文中，我们将探讨电动汽车技术的研究现状以及未来的发展趋势。
一、电动汽车技术的现状目前，电动汽车技术已经取得了不小的进展。
在电池技术方面，锂离子电池的价格越来越低，能量密度也越来越高。
这使得电动汽车的续航里程得到了显著的提升。
同时，电动汽车的电机技术也在不断地改进中。
电动汽车的驱动电机已经实现了高速度、高扭矩和高效率的完美结合。
这使得电动汽车的性能、驾驶感受和驾驶安全得到了显著提升。
然而，电动汽车技术的市场推广和普及仍然需要面对一些挑战。
首先，电动汽车的成本仍然偏高。
虽然电动汽车的价格已经在不断下降，但仍然较普通汽车要贵。
其次，电动汽车的充电设备和充电桩的建设还没有形成完整的生态链。
这使得电动汽车的充电便利性仍然存在不足。
再次，由于能量密度限制等原因，电动汽车的续航里程仍然没有达到与普通汽车相当的水平。
这也是一些消费者不愿意购买电动汽车的原因之一。
二、电动汽车技术的发展趋势为解决上述问题，电动汽车技术的研发者正在不断努力。
下面，我们将探讨电动汽车技术的未来发展趋势。
1、电池技术的改进电池技术的改进是电动汽车技术发展的关键。
目前，各大汽车制造商和研究机构都在不断地探索新的电池技术。
其中，最为有希望的是固态电池技术。
相比锂离子电池，固态电池的能量密度更高，充电速度更快，续航里程更长。
固态电池还有一个显著的优点——不容易发生电池漏液和过热等安全问题。
当然，固态电池的研究与开发还需要较长时间。
2、充电设备和充电桩的建设电动汽车的充电桩建设是推广电动汽车的关键。
目前，一些厂商已经开始在全国范围内建设充电桩。
随着充电桩的普及和建设数量的增加，电动汽车的充电便利性将会得到大幅提升。
此外，目前也有一些企业在研发一些快速充电技术，如短时间内充电90%以上电量的技术。
简述新能源汽车驱动电机发展的趋势
新能源汽车驱动电机发展的趋势主要有以下几个方面：
1. 高效化：随着能源危机和环保问题的日益严重，提高驱动电机的效率成为了新能源汽车发展的重要方向。
未来驱动电机将更加注重高效、节能和环保。
2. 小型化：为了满足新能源汽车空间紧凑、轻量化的需求，驱动电机将向小型化方向发展。
小型化的驱动电机不仅可以降低车辆的自重，还可以提高车辆的动力性能和续航里程。
3.集成化：随着汽车电子技术的不断发展，驱动电机与控制系统的集成度将不断提高。
这种集成化设计可以降低系统复杂度、提高系统稳定性和可靠性，并有助于实现更好的节能和环保效果。
4.智能化：智能化是新能源汽车发展的另一个重要方向。
未来驱动电机将与车辆的其他电子系统实现高度集成，实现智能控制和优化，提高车辆的整体性能和竞争力。
5.多元化：随着新能源汽车市场的不断扩大和技术的不断进步，驱动电机的种类和应用范围也将不断扩大。
未来驱动电机将涵盖纯电动、混合动力、燃料电池等多种类型，满足不同类型新能源汽车的需求。
总之，未来新能源汽车驱动电机的发展趋势将是高效化、小型化、集成化、智能化和多元化。
这些趋势将推动新能源汽车技术不断向前发展，为汽车产业带来更加美好的未来。
电动汽车驱动系统的研究现状与发展趋势
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｉｎｖｅｎｔｉｏｎｏｆａｕｔｏｍｏｂｉｌｅｓｐｒｏｍｏｔｅｄｔｈｅｅｘｃｈａｎｇｅａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｈｕｍａｎ’ｓｓｏｃｉｅｔｙ，ｂｕｔ ｔｈｅｒｅａｒｅｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｌｙｓｅｒｉｏｕｓｐｒｏｂｌｅｍｓｈｉｄｄｅｎｂｅｈｉｎｄｉｔｓｕｃｈａｓｅｎｅｒｇｙｃｒｉｓｉｓ，ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｐｏｌｌｕｔｉｏｎ，ｅｔｃ． Ｕｎｄｅｒｔｈｅｂａｃｋｇｒｏｕｎｄｏｆｇｌｏｂａｌｐｒｏｍｏｔｉｏｎｏｆｃｌｅａｎｅｎｅｒｇｙ，ｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎａｎｄｅｍｉｓｓｉｏｎｒｅｄｕｃｔｉｏｎ，ｎｅｗ ｅｎｅｒｇｙｖｅｈｉｃｌｅｓ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｅｌｅｃｔｒｉｃｖｅｈｉｃｌｅｓ，ｗｉｌｌｉｎｅｖｉｔａｂｌｙｂｅｃｏｍｅｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｔｒｅｎｄｏｆｔｈｅｆｕｔｕｒｅａｕｔｏ ｍｏｂｉｌｅｉｎｄｕｓｔｒｙ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｆｉｒｓｔｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎｅｌｅｃｔｒｉｃｖｅｈｉｃｌｅｓａｎｄｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｖｅｈｉｃｌｅｓ． Ｂｙｒｅｖｉｅｗｉｎｇｔｈｅｄｏｍｅｓｔｉｃａｎｄｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｅｌｅｃｔｒｉｃｖｅｈｉｃｌｅｉｎｄｕｓｔｒｙｌｉｔｅｒａｔｕｒｅｓｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓｔａｔｕｓｏｆｅｌｅｃｔｒｉｃｖｅｈｉｃｌｅｓｆｒｏｍ ｔｈｅｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅｓｏｆｅｌｅｃｔｒｉｃｖｅｈｉｃｌｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ， ｄｒｉｖｅｍｏｔｏｒａｎｄｄｒｉｖｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ａｎｄｄｉｓｃｕｓｓｅｄｔｈｅｅｌｅｃｔｒｉｃｖｅｈｉｃｌｅｄｒｉｖｅ，ｔｅｃｈｎｉｃａｌｐｒｏｂｌｅｍｓａｎｄｓｏｌｕｔｉｏｎｓ， ａｎｄｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｅｌｅｃｔｒｉｃｖｅｈｉｃｌｅｄｒｉｖｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｅｌｅｃｔｒｉｃｖｅｈｉｃｌｅｓ（ＥＶｓ）；ｄｒｉｖｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ｄｒｉｖｉｎｇｍａｃｈｉｎｅｓ；ｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ
新能源汽车的电机驱动技术研究
新能源汽车的电机驱动技术研究随着环境保护和能源问题日益严重，新能源汽车作为未来汽车发展的重要方向，其电机驱动技术的研究也变得非常重要。
本文将探讨新能源汽车电机驱动技术的现状、存在的问题以及未来的发展趋势。
一、电机类型目前新能源汽车中主要采用的电机类型有：直流无刷电机（BLDC）、交流感应电机（ACIM）、永磁同步电机（PMSM）等。
这些电机类型各有特点，适用于不同的应用场景。
BLDC电机由于其结构简单、可靠性高、效率高等优势，在新能源汽车中得到了广泛应用。
ACIM电机具有节能环保、成本低等优势，适用于较大功率、中、低速场合。
PMSM电机具有高效能、高功率密度等特点，但其驱动控制更为复杂，成本较高。
二、电机控制电机控制是新能源汽车电机驱动技术中的关键问题。
电机控制主要包括电机控制器设计、控制策略等方面。
电机控制器设计是电机控制的核心之一，要实现对电机的精确控制和高效能输出。
目前商用的电机控制器多采用三相全桥等电流型控制方式，通过PWM技术来调节电机相电流和电机转速。
此外，还有一些高级电机控制器采用矢量控制策略，可以实现更高的精确度和响应性能。
电机控制策略则是决定电机性能和效能的关键因素。
常用的控制策略有：DTC控制、FOC控制等。
DTC控制是一种直接转矩控制策略，可以实现对电机转矩和转速的直接控制，具有响应快、精确度高等优点。
FOC控制是一种矢量控制策略，可以实现无速度传感器的闭环控制，适用于高性能要求的应用场景。
三、电机功率输出目前，提高电机功率输出的主要手段有：提高电机效率、提升电机的功率密度等。
提高电机效率可以通过减小电机的铜损、磁损、机械损等途径来实现。
提升电机的功率密度可以通过优化电机的结构设计、采用高性能材料等方式来实现。
此外，还可以通过采用多电机联合驱动技术来增加整车的功率输出。
多电机联合驱动技术可以同时使用多个电机来驱动车轮，实现更大的功率输出和更好的动力性能。
同时，多电机联合驱动技术还可以实现电机的分布式安置，提高整车的安全性和稳定性。
新能源汽车用电机现状及发展趋势
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编号：35 《电动汽车》课程论文 电动车电机驱动控制技术的研究现状及其发展趋势 Study Status and DeveIopment Trend of EIectric VehicIe ControI TechnoIogy of Motor Driving
班级： 车辆1103 姓名（及手机）： 李朗 学号： 1101504321 任课教师：郑 建 祥
2013年5月14号 1
电动车电机驱动控制技术的研究现状及其发展趋势 摘要：当今世界上节能和环保日益受到重视，因此电动车技术的发展步伐正在加快。本文综合评述了电动车的关键技术—电机驱动技术，并对未来的发展趋势作了展望。 关键词：电动汽车；电机；驱动系统 Study Status and DeveIopment Trend of
EIectric VehicIe ControI TechnoIogy of Motor Driving Abstract：The development of the technology for electric vehicle is speeding up，as more attentions have been paid to the world energy saving and environment protection.This article described the key technology to electric vehicle———the motor driving control system，and made a prospect for the future technology. Key words：electric vehicle；motor；driving 2
1.课题背景及选题意义 由于能源和环境的压力，节能减排、以减少二氧化碳为目标的“低碳”经济的概念越来越得到全社会的认可。与内燃机汽车相比，电动汽车具有无污染、低噪声、高效率、结构简单、维修方便等优点，以其为代表的新能源汽车受到国内外的极大关注。根据 TRU Group 的预测，2015、2019 年全球电动汽车产量约为 200 万辆、425 万辆。而根据美国阿贡实验室的评估报告，电动汽车控制器约占整车生产成本的 9.5%结合以上数据分析，2015 年后全球电动汽车驱动电动机控制器所占市场份额大约为210亿元。目前，国外大部分汽车企业在电动汽车领域有充足的积累，控制策略成熟度高，整车节能效果良好，控制器产品通过市场检验证实了其可靠性，尤其美国、日本及欧洲国家所拥有的电动汽车研发技术处于世界领先水平。目前国内的车用驱动电机系统已达到了小批量生产的水平，包括上述的各种类型电机以及风冷、水冷等冷却形式，涵盖5kw～180kw功率范围。部分系统指标（如比功率和系统效率）达到了国际先进水平。系统中应用了矢量控制、直接转矩控制等控制方法,采用了Igbo等全控型电力电子器件,dsp等先进的数字处理器,can总线通讯模式等控制技术,对参数辨识,效率优化,死区补偿等专门的问题开展了有针对性的研究,取得了卓有成效的成果,有一大批车辆已在城市道路上进行示范运行。目前车用驱动电机系统尚需提高的地方: ①全运行范围内的转矩、转速控制精度,效率最优化； ②系统可靠性及耐久性尚未得到充分验证,和汽车行业的严格要求还有一定差距； ③动力总成装置的集成度不高,机电一体化不够； ④关键材料（如高性能硅钢片，绝缘材料）和关键元器件（如Igbo模块，cpu芯片)仍依靠进口，限制了选择余地和成本降低； ⑤尚未形成完整的、满足汽车工业标准的供应商体系。虽然具备了小批量供货的能力,但产品尚未通过ts16949质量体系标准认证。 今后仍需要重点研究的内容: ①系统的集成化； ②高性能电机控制策略，电机效率优化； ③系统热管理； ④系统失效模式分析，系统可靠性、耐久性预测与快速评估方法； ⑤系统电磁兼容，环境适应性研究及试验验证，电机系统成本控制等 鉴于此，国家在《电动汽车科技发展“十二五”专项规划》中明确指出开发系列纯电驱动汽车及其能源供给系统。电动机驱动控制器作为电动汽车的关键部件，其性能优劣直接影响整车的动力性与经济性。电动汽车电驱动系统应具有尽可能高的转矩密度、良好的转矩控制能力、高可靠性及在宽车速范围内的高效率。电动汽车电驱动功能的实现涉及电机、电力电子、微处理器、蓄电池、控制理论等多学科技术领域，是赶超世界汽车先进水平的核心技术。因此，对电动汽车电驱动系统的研究开发具有重要的社会意义和工程实际意义。
2.电动汽车用电机概述 相比传统汽车，电动汽车的动力通过柔性的电缆传输且驱动电机和变速器的布置多种多样，省去了联轴器和传动轴等装置因此结构较为简单。在结构上，电动汽车可分为动力能源系统、电机驱动系统和辅助控制系统，结构如图1.1所示。电机 3
驱动系统一般由驱动电机、控制系统（包括控制器和传感器）、减速及传动装置、车轮等组成，它是电动汽车关键部分之一。电机驱动系统通过接收控制系统发来的命令，把动力电池的能量转变为电机的机械能，经由传动系统将动力传递到车轮上，保证车辆正常行驶。电动汽车研究的最终目的以为了替代当前的燃油车，在性能上要保证车辆能够频繁的起停、加减速、乘坐的舒适性和恶劣环境的通过性等，因此对于电动汽车的驱动系统要有较高的要求： ① 电动汽车用电动机应具有简单耐用、过载能力强、加速性好、转矩的动态响应快的特点。 ② 电动机要能实现对转矩和功率的快速平滑的响应且能满足恒转矩区和恒功率区的调速。能在起步、爬坡等低速范围运行时输出较大的恒定转矩；在额定转速以上运行时，恒功率输出，以满足超车加速等高速行驶要求，提高了调速范围。其良好的自动调速功能减轻了司机的操纵强度，达到了与内燃机车相同的加速踏板响应效果。 ③ 电动汽车用电动机应具有再生制动功能。可以在汽车减速或下坡时，回收制动能量储存在动力电池中，提高了整车的能量利用率，也增加了车辆的续驶里程。 ④ 为满足减少系统损耗和延长续驶里程的要求，电动汽车用电动机驱动系统效率尽量达到最优。而且电机应有较高的瞬时功率和功率密度，以满足高速行驶的需要。 ⑤要求车用电机可靠性好，以适应在恶劣环境下的长期工作；便于使用与维修；尺寸和重量小，便于整车布置；价格便宜，利于批量应用。
图 1.1 电动汽车系统简图 Fig1.1 Diagram of electric vehicle system 目前，根据电动车辆所装备的电机类型，驱动系统一般可分为直流电机驱动系统和交流电机驱动系统。表 1.1 为相应的电动汽车用电机的性能比较。直流电动机的低速恒转矩和高速恒功率的特性非常适合汽车对转矩的要求并且结构简单，控 4
制技术成熟，它是最早用于电动车的，像日本东京大学研制的 UOT 电动汽车就采用了直流串励电动机。 但由于效率低下、体积和质量较大、可靠性较差、其电刷和换向器要经常维护，不适用高速运转且换向装置工作时易产生火花而对其他电子器件造成影响等缺点，基本上已被永磁同步、无刷直流和感应电机等交流电机等取代。
表 1.1 各种电动车用电机的性能 相比来说，交流感应电机(也称交流异步电机) 效率高、调速范围宽、可靠性好、便于维护、体积和质量小、价格便宜，是目前在电动汽车上得到广泛应用的电机。美国的电动汽车普遍采用感应电动机驱动，如 Chrysler 公司生产的 EpicVan，Ford 公司生产的 Ranger EV，通用汽车公司生产的 IMPACT 和 EV1 电动汽车。还 有德国大众的 Golf IV 电动汽车等。我国的胜利 SL6700DD 电动客车，郑州华联 ZK6820HG 电动轻型客车等也采用感应电动机。 永磁交流电机亦称永磁无刷电机(PMBLM)，它包括永磁同步电机(PMSM)和无刷直流电机(BLDCM)。前者凭借功率密度大、效率高、体积小、调速范围宽等优点，在电机驱动系统中的发展前景最为广阔，现已应用在多种电动汽车上。而后者虽具有相同的优点，但是转矩脉动大，控制较前者复杂。日本尼桑公司的ALTRA6，丰田公司的 RAV4 和 PRIUS 采用永磁同步电机驱动。英国、法国的电动汽车则主要采用永磁无刷直流电机。 交流永磁电机采用永磁体励磁，具有效率高，功率密度大等优点，但是高温工作时存在退磁现象会降低其性能，而且与感应电机相比成本较高，可靠性和使用寿命差。 开关磁阻电机虽然结构简单可靠、运行效率高、成本低、易于控制；但工作噪声大、转矩脉动严重，在电动汽车的驱动系统中应用较少，如国内东风汽车开发的 EQ6110HEV。
3.电机驱动系统的关键技术 5
3.1 电机控制技术的发展 本论文针对现在应用较多的感应电机进行研究。早期的控制方法有 V/F 和转差率调速法，但是其调速范围小，转矩特性不好，不适合电动汽车的频繁起停和加减速的要求。通过分析交流感应电机的模型可知它是一个高阶多变量、强耦合的非线性系统，而早期的控制算法根据电机的稳态等效电路和计算公式实现其控制，系统的动态控制效果不理想。现在对交流感应电机各种控制方法的研究主要集中在基于磁场定向的矢量控制、直接转矩控制等，其相同之处在于实现对控制量的解耦，以确保交流电机的控制性能接近或达到直流电机的控制效果。 20 世纪 80 年代中期，德国的 M.Depenbrock 教授和日本的 I.Takahashi 教授分别提出了六边形直接转矩控制方案和圆形直接转矩控制方案。其后，该理论又被应用到弱磁调速范围。直接转矩控制（Direct Torque Control，DTC）方法是用空间矢量的分析方法分析电动机的数学模型，采用定子磁场定向，电流不需解耦,对定子磁链和电磁转矩进行直接控制，转矩的响应快速。这种方法不需要复杂的坐标变换，而是直接在电机定子坐标上计算磁链的模和转矩的大小，并通过磁链和转矩的直接跟踪实现 PWM 脉宽调制和系统的高动态性能。它直接抓住电机输出特性，省去了复杂的矢量变换并对电动机的模型进行简化。其结构简单，控制思路新颖、简洁明了，克服了矢量控制运算复杂的缺点，转矩响应迅速，动静态特性优良，但是缺点也十分明显：电压、电流波形畸变比较严重，转矩脉动较大。 1971 年德国 F.Blaschke 提出了磁场定向的矢量控制（field-oriented vectorcontrol，FOC）矢量控制的主要原理是模拟直流电机的控制，基于磁场定向原理，通过解耦分别对异步电动机的励磁电流和转矩电流进行控制，从而达到控制目的，其控制精度高、动态响应快。现在矢量控制的发展已比较成熟，交流驱动驱动系统大都采用此技术。然而，实际运用中转子磁链观测的准确性及控制的复杂性问题使得实际的控制效果不如理论分析的好。这是矢量控制技术在实践上的不足之处，但是随着各种高性能芯片成本的降低，矢量控制的应用也将越来越广泛。 虽然几乎每一次电机的发展都有理论方面的突破，但对于较成熟的交流驱动系统来说，再次推出具有重大意义的理论不太容易。因此在比较长的时期内仅是对现有的各种控制理论加以结合，相互吸收、取长补短；要么在电机控制中引进其他学科的理论和方法，进行交叉贯通。近年来，随着电机及驱动系统的发展，控制方法的总体趋势是智能化和数字化。变结构控制、模糊控制、神经网络、自适应控制、专家系统、遗传算法等控制技术都已在电动汽车的电机驱动控制系统中广泛使用。其大大简化了控制系统结构、增强了抗干扰能力；响应迅速，整个系统的综合性能得到提高。 3.2 电机的磁链观测技术 从交流电机控制技术的发展来看，要想提高电机的性能就必须解决一些关键问题，如磁链的观测、参数的在线辨识、转速的估计等。磁链观测不准确会对系统控制性能特别是转矩脉动和效率产生较大影响。因此，准确的磁通观测在电机控制中有根本性的意义，它是基于矢量控制理论的电流矢量的解耦和控制策略制定的前提条件，而不断改进的的参数辨识方法和转速估计方法归根到底都是为了提高磁链观测的精确性，使电流矢量解耦较为完全。同时，磁链观测器想要减小对参数的依赖，进一步提高性能需要有更好的参数辨识方法。它们之间是相互影响、相互促进的，从而改善了控制策略的性能。 在感应电机矢量控制中，要实现变量解耦准确和转矩、转速的闭环控制，就必须准确测量磁链的相位和幅值。早期的方法是利用安装电机齿槽内的磁场传感器来