新能源電動(dòng)汽車電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

1、精選文檔精選文檔PAGEPAGE3精選文檔PAGE現(xiàn)代電動(dòng)汽車電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要由四大多數(shù)構(gòu)成：驅(qū)動(dòng)電機(jī)、變速器、功率變換器和控制器。驅(qū)動(dòng)電機(jī)是電氣驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的核心，其性能和效率真接影響電動(dòng)汽車的性能。驅(qū)動(dòng)電機(jī)和變速器的尺寸、重量也會(huì)影響到汽車的整體效率。功率變換器和控制器則對(duì)電動(dòng)汽車的安全靠譜運(yùn)轉(zhuǎn)有很大關(guān)系。電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的由以下幾個(gè)部分構(gòu)成：1電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)采納小型輕量的高效電機(jī)，對(duì)目前電池容量較小、續(xù)駛里程較短的電動(dòng)汽車現(xiàn)狀顯得尤其重要。初期電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)大多數(shù)采納他勵(lì)直流電機(jī)(DCM)。直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)改變輸入電壓或電流就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)其轉(zhuǎn)矩的獨(dú)立控制，進(jìn)行光滑調(diào)速，擁有優(yōu)秀的動(dòng)向特征，而且有成

2、本低、技術(shù)成熟等長(zhǎng)處?？墒?，直流電機(jī)的絕對(duì)效率低，體積、質(zhì)量大，碳刷和換向器保護(hù)量大，散熱困難等缺點(diǎn)，使其在現(xiàn)代電動(dòng)汽車中應(yīng)用愈來愈少。跟著電力電子技術(shù)、大規(guī)模集成電路和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展以及新資料的出現(xiàn)和現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用，機(jī)電一體化的溝通驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)顯示了它的優(yōu)勝性，如效率高、能量密度大、驅(qū)動(dòng)力大、有效的重生制動(dòng)、工作靠譜和幾乎無需保護(hù)等，使得溝通驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)開始愈來愈多地應(yīng)用于電動(dòng)汽車中。目前在電動(dòng)汽車中，主要采納永磁同步電機(jī)(PMSM)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、開關(guān)磁阻電機(jī)(SRM)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和異步感覺電機(jī)(肼)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。永磁同步電機(jī)(PMSM)是一種高性能的電機(jī)，擁有體積小、重量輕、構(gòu)造簡(jiǎn)單、效率高、控制靈巧的

3、長(zhǎng)處，在電動(dòng)汽車上獲得了寬泛的應(yīng)用，是目前電動(dòng)汽車用電動(dòng)機(jī)的研發(fā)熱門，是異步感覺電機(jī)的最有力的競(jìng)爭(zhēng)敵手。目前，由日本研制的電動(dòng)汽車主要采納這類電機(jī)，如Honda企業(yè)的EVPlus、Nissan企業(yè)的Altra和Toyota企業(yè)的RAV4及Prius車型等。可是，永磁電機(jī)的磁鋼價(jià)錢較高，磁性能受溫度振動(dòng)等要素的影響，有高溫退磁等問題。開關(guān)磁阻電機(jī)(SRM)是由磁阻電機(jī)和開關(guān)電路控制器構(gòu)成的機(jī)電一體化新式調(diào)速電機(jī)。開關(guān)磁阻電機(jī)工作時(shí)，挨次使定子線圈中的電流導(dǎo)通或截止，電流變化形成的磁場(chǎng)吸引轉(zhuǎn)子的凸出磁極進(jìn)而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。開關(guān)磁阻電機(jī)構(gòu)造簡(jiǎn)單，成本較低，靠譜性高，起動(dòng)性能和調(diào)速性能好，控制裝置也比較簡(jiǎn)單

4、。但是在實(shí)質(zhì)應(yīng)用中，開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)存在著轉(zhuǎn)矩顛簸大、噪聲大、需要地點(diǎn)檢測(cè)器等缺點(diǎn)，所以目前應(yīng)用開關(guān)磁阻電機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)仍舊極少，主要以Chloride企業(yè)的“Lucas”電動(dòng)汽車為代表。異步感覺電機(jī)(M)擁有構(gòu)造簡(jiǎn)單、牢固、成本低、靠譜性高、轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)小、噪聲小、轉(zhuǎn)速極限高、無需地點(diǎn)傳感器及免保護(hù)等特色，因此在電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)領(lǐng)域里，是應(yīng)用很寬泛的一種無換向器電機(jī)。最近幾年來，由IM驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車幾乎都采納矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制。美國(guó)以及歐洲研制的電動(dòng)汽車多采納這類電動(dòng)機(jī)。異步電機(jī)的矢量控制調(diào)速技術(shù)也比較成熟，其電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)擁有優(yōu)秀的性能，所以被較早地應(yīng)用于電動(dòng)汽車，目前仍舊是電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的主流

5、產(chǎn)品。迄今為止，美國(guó)“Impact系列、“ETX2”型，日本“Cedric、“OTwn、“FEV型，德國(guó)“T4”、“190型等電動(dòng)汽車均采納異步感覺電機(jī)。異步電機(jī)的最大弊端是驅(qū)動(dòng)電路復(fù)雜，效率比永磁電機(jī)和開關(guān)磁阻電機(jī)低，特別是在輕載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)效率更低。所以，怎樣進(jìn)一步提升異步電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，己經(jīng)成為人們關(guān)注的重要課題。2變速器電動(dòng)汽車用的驅(qū)動(dòng)電機(jī)擁有寬廣的運(yùn)轉(zhuǎn)范圍，而且在低速恒轉(zhuǎn)矩區(qū)和高速弱磁區(qū)擁有優(yōu)秀的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速性能，為了提升傳動(dòng)系統(tǒng)效率，能夠去掉內(nèi)燃機(jī)汽車中必備的十分粗笨的機(jī)械齒輪變速器，代之以固定速比減速器的傳動(dòng)系統(tǒng)。固定速比確實(shí)山東大學(xué)碩士學(xué)位論訂婚特別重要，假如選擇不適合，將對(duì)整車的性能產(chǎn)

6、生不利影響。經(jīng)過多次仿真和實(shí)驗(yàn)測(cè)試，可對(duì)電動(dòng)汽車的固定速比進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使之擁有優(yōu)秀的傳動(dòng)性能。3功率變換器在現(xiàn)代電動(dòng)汽車電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，經(jīng)過功率變換器將電池儲(chǔ)藏的直流電經(jīng)電壓/頻率變換后供應(yīng)電機(jī)和其余溝通負(fù)載使用。功率變換器技術(shù)發(fā)展的目標(biāo)是要達(dá)到高功率密度、高效率、高可控性和高靠譜性。功率變換器常有的是三相全橋的拓?fù)錁?gòu)造，此中，尤以電壓型逆變器為研究最多，而控制方式也是PWM調(diào)制占主流。別的，某些電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的能量源如超級(jí)電容等，也會(huì)用到DCDC變換器以控制各能量源的功率流動(dòng)。關(guān)于電動(dòng)汽車，在采納功率器件時(shí)，一定考慮額定值、變換效率、功率消耗、基極/門極的可驅(qū)動(dòng)性、動(dòng)向特征、牢固靠譜性、成熟性與成本等要求。目前，電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的PVvGVI逆變器主要采納IGBT元件，提升工作頻次，降低低頻諧波重量和起動(dòng)時(shí)的電流沖擊。最近幾年