电动汽车对驱动电机的基本要求
电子课件新能源汽车驱动电机与控制技术学习情境一新能源汽车驱动电机的认知
在选择新能源汽车的驱动电机时，可以向电机生产厂家提出所需要的各种 性能参数，以作为电机设计的依据。实际上大多数情况下是新能源汽车制造商 根据电机生产厂家提供的技术性能参数选择现成的电机，可供选用的电机种类 繁多，功率范围很广。
典型驱动电机在新能源汽车上的应用如下：交流异步电机主要应用在纯电动 汽车中，永磁同步电机主要应用在混合动力汽车中，开关磁阻电机目前主要应 用在客车中。
知识拓展4
从我国不同种类新能源汽车驱动电机的应用来看，目前交流异步感应电机和开关磁阻电机 主要应用于新能源商用车,特别是新能源客车，开关磁阻电机的实际装配应用较少；永磁同步 电机主要应用于新能源乘用车。
为了充分利用有限的车 行。一次充电续航里
载空间，减小车辆质量， 程长，特别是在车辆
降低运行中的能量消耗， 频繁起停或变速运行
应尽量减小驱动电机的 的情况下，驱动电机
体积和质量。
应具有较高的效率。
（3）低速大转矩及宽范 （4）高可靠性。在任 围的恒功率特性。即使 何运行工况下都应具 没有变速器，驱动电机 有高可靠性，以确保 本身也应能满足所需的 车辆的行驶安全。 转矩特性，以满足在起 动、加速、制动等要求。
二、相关资讯 资讯一 新能源汽车驱动电机基础认知
作为新能源汽车的核心部件（电池、电机、电控系统，见图1-1）之一，驱动电机及 其控制系统未来发展前景可观。
图1-1新能源汽车的核心部件
知识拓展1
新能源汽车具有环保、节能、结构简单三大优势，这在纯电动汽车上体现得尤为明显：以 电机代替燃油机，由电机驱动而不需要自动变速箱。相对于自动变速箱，电机结构简单，技术 成熟，运行可靠。要使电动汽车具有良好的使用性能，驱动电机应具有较宽的调速范围及较高 的转速、足够大的起动转矩，还要体积小、质量轻、效率高、动态制动性强，并具有能量回馈 的性能。
新能源汽车判断题带答案
√ 1.永磁同步电动机定子与转子之间气隙的大小为机械条件所能允许达到的最小值。
（）X 2.新能源纯电动车，由于空调系统采用电动压缩机功率为2.4 kW，空调系统制冷时消耗电量较大，所以行驶中急踩油门或油门到底时，需要瞬间短时断开压缩机供电以保障行驶动力充足。
（）√ 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。
（）X 4.整车控制器(VBU)供电电压是24V（）X 5.新能源纯电动汽车空调属于低压系统，在检测维修时不存在高压安全风险。
（）√6.整车状态的获取：通过车速传感器、档位信号传感器等，采用不同的采样周期，检测整车的运行状态（）X 7.新能源电动车电机控制器检测到动力电机或电机控制器温度升高后，将该信息通过CAN传递给VCU，接收到高温信息后VCU控制冷却电子水泵开始运转进行强制散热。
（）√8.整车分为两个工作模式：充电模式、行驶模式；VCU低压唤醒后，周期执行整车模式的判断其中，充电模式优先于行驶模式。
（）√9.器件的开关时间越短所需留有的死区时间越短。
（）X 10.永磁同步电动机的定子绕组通入单相交流电就会产生沿定子内圆旋转的旋转磁场。
（）√11.EU260车辆中的PEU主要由充电机、电机控制器、DC/DC、PTC控制器组成（）X12.ABS属于VBU整车控制器功能（）√13.根据磁阻最小原理，也就是磁通总是沿磁阻最小的路径闭合，利用磁力拉动转子旋转，于是永磁转子就会跟随定子产生的旋转磁场同步旋转。
（）√14.IGBT两端反并联二极管VD的作用是使负载电流连续,是负载向直流侧反馈能量的通道。
（）√15.改变电压型三相桥式逆变电路各相开始导电的角度即改变IGBT导通的顺序就可改变输出三相交流电的相序。
（）√16.新能源电动车电机控制器检测到动力电机或电机控制器温度升高后，将该信息通过CAN传递给VCU，根据温度高低程序不同由VCU控制电子扇进行高低速运转来进行散热。
电机的选择
电机的选择电动客车对电机的性能要求电动机的作用是将电源的电能转化为机械能，通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置。
电动客车的驱动电机通常要求能够频繁启动/停车、加速/减速，低速和爬坡时要求高转矩，高速行驶时要求低转矩，并要求变速范围大。
其主要参数包括：电动机类型、额定电压、机械特性、效率、尺寸参数、可靠性和成本等。
另外为电动机所配置的电子控制系统和驱动系统也会影响驱动电动机的性能。
工业电机通常优化在额定的工作点，电动汽车驱动电机比较独特，单独归为一类。
电动汽车电机与工业电机相比有很大的不同：1、电动汽车驱动电机需要有4-5倍的过载以满足短时加速或爬坡的要求；而工业电机只要求有2倍的过载就可以了。
2、电动汽车的最高转速要求达到在公路上巡航时基本速度的4-5倍，而工业电机只需要达到恒功率是基本速度的2倍即可。
3、电动汽车驱动电机需要根据车型和驾驶员的驾驶习惯设计，而工业电机只需根据典型的工作模式设计。
4、电动汽车驱动电机要求有高度功率密度（一般要求达到1kg/kw以内）和好的效率图（在较宽的转速范围和转矩范围内都有较高的效率），从而能够降低车重，延长续驶里程；而工业电机通常对功率密度、效率和成本进行综合考虑，在额定工作点附近对效率进行优化。
5、电动汽车驱动电机要求工作可控性高、稳态精度高、动态性能好；而工业电机只有某一种特定的性能要求。
6、电动汽车驱动电机被装在机动车上，空间小，工作在高温、坏天气、及频繁振动等等恶劣环境下。
而工业电机通常在某一个固定位置工作。
电动汽车电机的基本要求包括：1) 高电压。
在允许范围内尽量采用高电压，可减小电动机的尺寸和导线等装备的尺寸，特别是可降低逆变器（将直流电转化为交流电的装置）的尺寸。
2) 高转速。
高转速电动机体积小、质量轻，有利于降低电动客车的整车整备质量。
3) 质量轻。
电动机采用铝合金外壳以降低电动机质量，各种控制器装备的质量和冷却系统的质量等也要求尽可能小。
4) 较大的起动转矩和较大范围的调速性能。
电动汽车电驱动理论与设计 第2版-电动汽车电驱动理论与设计-03-电动汽车电驱动系统参数匹配
1
1
i
电 机 驱 动 系 统 效 率 ×100%
0.8 0.6 0.4 0.2 0 100 2500
电 机 驱 动 系 统 效 率 ×100%
0.8 0.6 0.4 0.2 0 150 100 车 速 V/(Km/h) 1000 50 0 0 500 时 间 t/s 1500
50 车 速 V/(Km/h) 0 500 0
M HEV [(1 HFW ) ice bat HFW em ] T
为蓄电池效 为发动机效率利用指数； HF 式中： 为混合动力系统的动力混合程度； 率； 为电机驱动系统效率利用指数； 为传动系效率。
高效区利用率 基于工况的运行效能 效率利用指数 系统匹配指数
电驱动系统评估方法
电机驱动系统综合性能评价指标
1. 高效区利用率 定义为电机驱动系统效率位于某区间的工作点数量与全部工作点数量的比值，记为 i 高效区利用率定义为效率大于80％的工作点数量与全都工作点数量的比值。 N i i N 以表3-2所示的国内某混合动力汽车参数为例，结合具体行驶工况进行仿真。图3-13 为两种典型行驶工况，图3-14为电机驱动系统工作点分布范围。
由电动机的最大输出转矩和最大爬坡度对于的行驶阻力确定传动系的速比下 限为
电动车辆电驱动系统性能评估方法和标准
汽车行驶工况
按照用途来分，行驶工况可分为标准工况和非标准工况。标准工况是由一个国家或 地区通过法规形式确立的用于认证和检测等用途的行驶工况。非标准工况则属于一 些研究机构和汽车厂商用于特定研究用途的非法规类行驶工况。 按表现形式分，行驶工况可分为瞬态和模态工况。瞬态工况的速度——时间曲线与 车辆实际运行过程非常相似，更符合车辆实际行驶特征；模态工况的车速——时间 曲线主要由一些折线段组成，分别代表匀速、匀加速和匀减速等运行工况.
电动汽车电机及其控制器技术规范
附件一电动汽车电机及其控制器技术规范拟制单位：电动汽车专项总体办公室北京理工大学二○○四年五月1 总则1.1电动汽车是一种道路车辆，工作条件恶劣，工作负荷与转速变化范围大，且变化剧烈。
空间受到很大限制，对电机及控制器的比功率和性能要求严格，对安全性和可靠性要求高。
同时，为实现电机及其控制器的最佳匹配与整合，将两者作为一个系统来考核、检验和评价是必要的。
电机及其控制器除了遵守和满足现有的相关标准和法规外，提出以下技术规范，便于科学、准确、全面地对电动汽车电机及其控制器进行评价和性能对比。
本技术规范作为电机及其控制器的产品型式试验和验收的依据。
1.2 本规范适用于蓄电池电动汽车、混合动力电动汽车、燃料电池电动汽车的驱动电机及其控制器。
其它电动道路车辆的驱动电机及其控制器也可参考使用。
1.3辅助电机在电动汽车上用于驱动空气压缩机、转向液压泵、雨刷等辅助机械，本规范也可参照使用。
2 引用标准GB/T 18488.1-2001电动汽车用电机及其控制器技术条件GB/T 2423.17-93电工电子产品基本环境试验规程试验Ka：盐雾试验方法TB/T 3001-2000铁路机车车辆用电子变流器供电的交流电动机GB/T 4942.1-1985电机外壳防护分级GB/T 4942.2-1993低压电器外壳防护等级GB/T 12665-1999电机在一般环境下使用的湿热试验要求GB/T 12668-1990变流电动机半导体变频调速装置总技术条件GB/T 14023-2000车辆、机动船和火花点火发动机驱动的装置的无线电骚扰特性的限制和测量GB/T 18387-2001电动汽车电磁场辐射强度的限值和测量方法宽带9kHz~30kHz GB/T 18488.2-2001电动汽车用电机及其控制器试验方法JT/T 325-2002 营运客车类型划分及等级评定GB 10068-2000轴中心高为56mm及以上电机机械振动-振动测量、评定与限值GB/T17619-1998机动车电子电器组件的电磁辐射抗扰性限值和测量方法GB/T 10069.1-1988旋转电机噪声测定方法及限值噪声工程测定方法GB/T 10069.2-1988旋转电机噪声测定方法及限值噪声简易测定方法GB 10069.3-1988 旋转电机噪声测定方法及限值噪声限值3 技术文件3.1电机及其控制器研制产品应按照审批的技术文件及相应的图样制造，出厂时应出具研制产品合格证。
新能源汽车驱动电机性能特点与应用研究
新能源汽车驱动电机性能特点与应用研究摘要：新能源汽车是由蓄电池、驱动电机和相关控制系统构成的新型驱动系统，通过将电能转换为机械能来控制汽车的驱动。
在汽车运行过程中，不会像传统燃料汽车那样产生大量废气污染，这对改善室内能源结构和生态环境具有积极意义。
永磁同步电机以其高效率、重量轻、体积小、可靠性高的特点，已成为当今新能源汽车领域应用的主要电机类型，以确保驱动电机在新能源汽车中的可靠应用，有关单位应研究汽车运行需要的性能参数，有效提高新能源汽车的性能。
关键词：新能源汽车；驱动电机；性能特点；应用1新能源汽车驱动电机概述永磁同步电机的研究应用是当前新能源汽车驱动电机领域的重要发展方向，此类电机的应用能够有效减少电机对汽车内部空间的占用，实现整车重量的进一步降低，能够从成本和功率密度方面获取更多效益。
为满足新能源汽车在不同工况下的运行需求，驱动电机的调试范围需要进一步提升，相关生产单位应结合电机冷却热平衡技术、转子动力相关理论、电机控制理论、电机结构相关内容进行研究。
在发展过程中，永磁同步电机在高频响技术的支持下实现了动态响应性能及刚度的有效改善，同时也有效遏制了能引发较强噪声的共振问题。
高密度转子、定子绕组相关技术为永磁同步电机性能参数的突破提供了有力支持，现阶段涌现出的众多科研成果成为推动永磁同步电机在新能源汽车领域广泛应用的重要基础。
2新能源汽车驱动电机性能分析2.1交流感应电动机的结构交流异步电机的结构主要包括定子、转子、转子轴、前后端盖、轴承、位置传感器、低压电缆线束和高压电源线束。
定子主要由定子芯、定子绕组和机器底座组成，定子芯由硅钢板堆叠而成，定子绕组由聚酯薄膜圆形铜线或圆形铝线缠绕而成，根据设计师的要求缠绕成相应的匝数，然后进入定子芯槽。
转子主要由转子芯、转子轴、转子绕组组成，对于线圈型交流异步电机，转子绕组由嵌入转子槽内的缠绕铜线组成；对于鼠笼式交流异步电机，其转子称为鼠笼转子，主要通过高温铝铸造通过转子芯，然后转子芯槽内部，两侧由铝铸造，因此称为铝环。
新能源汽车判断题带答案
V 1.永磁同步电动机定子与转子之间气隙的大小为机械条件所能允许达到的最小值。
（）X 2.新能源纯电动车，由于空调系统采用电动压缩机功率为 2.4 kW ，空调系统制冷时消耗电量较大，所以行驶中急踩油门或油门到底时，需要瞬间短时断开压缩机供电以保障行驶动力充足。
（）V 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。
（）X 4. 整车控制器（VBU）供电电压是24V （）X 5. 新能源纯电动汽车空调属于低压系统，在检测维修时不存在高压安全风险。
（）V 6 .整车状态的获取：通过车速传感器、档位信号传感器等，采用不同的采样周期，检测整车的运行状态（）X 7.新能源电动车电机控制器检测到动力电机或电机控制器温度升高后，将该信息通过CAN 传递给VCU ，接收到高温信息后VCU 控制冷却电子水泵开始运转进行强制散热。
（）V8.整车分为两个工作模式：充电模式、行驶模式；VCU 低压唤醒后，周期执行整车模式的判断其中，充电模式优先于行驶模式。
（）V9.器件的开关时间越短所需留有的死区时间越短。
（）X 10.永磁同步电动机的定子绕组通入单相交流电就会产生沿定子内圆旋转的旋转磁场。
（）V11.EU260车辆中的PEU主要由充电机、电机控制器、DC/DC、PTC控制器组成（）X12.ABS 属于VBU 整车控制器功能（）V13.根据磁阻最小原理，也就是磁通总是沿磁阻最小的路径闭合，利用磁力拉动转子旋转，于是永磁转子就会跟随定子产生的旋转磁场同步旋转。
（）V14.IGBT 两端反并联二极管VD 的作用是使负载电流连续,是负载向直流侧反馈能量的通道。
（）V15.改变电压型三相桥式逆变电路各相开始导电的角度即改变IGBT导通的顺序就可改变输岀三相交流电的相序。
（）V16.新能源电动车电机控制器检测到动力电机或电机控制器温度升高后，将该信息通过CAN传递给VCU ，根据温度高低程序不同由VCU 控制电子扇进行高低速运转来进行散热。
电动汽车用车电机及控制器技术条件
ID号：9034790 受控文件归档日期：2009-04-21 09:13:27 编码：ID号：xxxxxxx 受控文件归档日期：2009-04-xx 编码：JLYY-XX -09电动汽车用电机及控制器技术条件编制：校对：审核：审定：标准化：批准：浙江吉利汽车研究院有限公司二○○九年五月前言为了规范电动汽车用电机及控制器的技术特性，控制驱动电机及控制器系统质量和出厂检验规则编制了本标准。
本标准由浙江吉利汽车研究院有限公司提出。
本标准由浙江吉利汽车研究院有限公司新能源技术开发部负责起草。
本标准主要起草人：刘波。
本标准于2009年5月13日发布并实施。
1 范围本标准规定了吉利电动汽车使用的电机及控制器型号、要求、检验规则、标志、随车技术文件、包装、运输、贮存及质量承诺。
本标准适用于吉利电动汽车用的驱动电机及其控制器。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB 755-200 旋转电机定额和性能GB/T 2423.17-1993 电工电子产品基本环境试验规程试验Ka：盐雾试验方法GB/T 4772.1-1999 旋转电机尺寸和输出功率等级第1部分：机座号56～400和凸缘号55～1080GB/T 4942.1-1985 电机外壳防护分级GB/T 4942.2-1993 低压电器外壳防护等级GB 10068.2-2000 轴中心高为56 mm及以上电机的机械振动—振动的测量、评定及限值GB 10069.3-1988 旋转电机噪声测定方法及限值噪声限值GB/T 12665-1990 电机在一般环境条件下使用的湿热试验要求GB/T 12668-1990 交流电动机半导体变频调速装置总技术条件GB 1471l-1993 中小型旋转电机安全通用要求GB/T 17619-1998 机动车电子电器组件的电磁辐射抗扰性限值测量方法GB/T 18488.2-2001 电动汽车用电机及其控制器试验方法GB/T 2900.25-1994 电工术语旋转电机GB/T 2900.26-1995 电工术语控制电机GB/T 2900.33-1993 电工术语电力电子技术GB/T 10069.1-2006 旋转电机噪声测定方法及限值第1部分：旋转电机噪声测定方法GB 10069.3 旋转电机噪声测定方法及限值第3部分：噪声限值GB/T 18488.1-2001 电动汽车用电机及其控制器技术条件GB/T 18488.2-2001 电动汽车用电机及其控制器试验方法3 定义本标准除采用GB/T 2900.25、GB/T 2900.26、GB/T 2900.33中的定义外，还增加了下列定义。
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电动汽车对驱动电机的基本要求
电动汽车的驱动电机是其核心部件之一，对于驱动电机的基本要求主要包括以下几个方面：
1. 功率密度高：电动汽车的驱动电机需要在较小体积的同时输出较大的功率，因此其功率密度需要很高。
2. 高效率：驱动电机的高效率可以帮助电动汽车更好的利用电能，减少电池的消耗，提高续航里程。
3. 安全可靠：驱动电机需要具有较高的安全性和可靠性，确保在使用过程中不会出现故障，减少意外风险。
4. 温度控制：驱动电机需要能够及时、准确地控制温度，防止过热或过冷，保证正常运行。
5. 低噪音、低振动：电动汽车使用中需要尽可能降低噪音和振动，保证舒适性。
6. 轻量化设计：由于电动汽车需要搭载电池等较重的设备，因此驱动电机需要尽可能轻量化，减轻整车的重量，提高行驶效率。
以上是对电动汽车驱动电机基本要求的简单介绍。
随着电动汽车技术的不断发展，对驱动电机的要求也将不断提高。