純電動車用電機的可行性

純電動車用電機的可行性分析全球汽車工業(yè)孕育著一場重大技術革命。金融危機爆發(fā)后，以美國為代表的汽車生產大國，將發(fā)展電動汽車作為經(jīng)濟刺激計劃的重要組成部分，加大了政府支持的力度，以期達到搶占國際競爭制高點、恢復經(jīng)濟增長、保障能源安全、應對氣候變化的多重目標?？梢灶A見，有政府的強力支持，將明顯加速產業(yè)化的步伐，電動汽車將成為全球重要的新興產業(yè)。我國從“十五”時期開始實施新能源汽車科技規(guī)劃，“863”項目共投入20億元研發(fā)經(jīng)費，經(jīng)過近十年的發(fā)展，我國電動汽車的研發(fā)取得明顯進展。到2023年，我國已形成約1800項專利，并開發(fā)出了多款電動汽車樣車。目前，共有48個型號的各類電動汽車獲得機動車新產品公告，其中，比亞迪、奇瑞、長安等企業(yè)的插電式和油電混合動力汽車已具備上市銷售的條件。電動汽車在我國正在進入快速發(fā)展新階段。作為電動汽車“心臟”的驅動電機呈多樣性發(fā)展，目前電動車輛使用的驅動電機有六種：串勵有刷直流電機、有刷永磁直流電機、交流變頻調速電機（異步電機）、開關磁阻電機、永磁同步變頻調速電機和無刷直流電機。有刷直流串勵電機：優(yōu)點是啟動轉矩大、過載能力強，缺點是需要換碳刷、高速有環(huán)火、不適宜高速運行、效率低、體積大、防護能力差、能量回饋差，主要用在電動三輪車上。有刷永磁直流電機：優(yōu)點是比有刷直流串勵電機效率高，能量回饋好，啟動轉矩和過載能力一般，缺點是需要換碳刷、高速有環(huán)火、不適宜高速運行、效率適中、體積大、防護能力差，主要用在電動三輪車上。交流變頻調速電機：優(yōu)點是結構簡單、電機本身可靠性高、質量較小、過載能力強；缺點是起動轉矩小、起動電流大、效率較低、控制復雜，能量回饋性能差。目前美國傾向于采用交流變頻調速電機。開關磁阻電機：優(yōu)點是結構簡單、可靠、成本較低、過載能力強，在低速時具有較大的轉矩；缺點是低速振動大、噪聲大、效率偏低，體積大、能量回饋差。目前德國、英國等大力開發(fā)開關磁阻電機。永磁同步變頻調速電機：優(yōu)點是具有較高的效率，能量回饋好，質量較小，缺點是成本較高，且有高溫退磁、抗振性較差，有失步問題。無刷直流電機：優(yōu)點是較高的效率，起動扭矩較大，能量回饋好，質量較小，缺點是成本較高，且有高溫退磁、抗振性較差。無刷直流電機也是永磁同步電機的一種，永磁同步電機作為調速電動機使用，一般分為兩種形式：一種為方波型永磁同步電機（習慣上也稱無刷直流電機）；另一種為正弦波型永磁同步電機（即標準形式的永磁交流同步電機），永磁無刷直流電機的工作磁場是步進式旋轉磁場，容易產生轉矩脈動，同時伴有一定的噪聲。永磁交流同步電機的工作磁場是均勻旋轉磁場，因此轉矩脈動量很小，運行噪聲也很小。各種電機技術指標匯總（一）屬電性照機鏟能項直流概串激戀電機前永磁燒直流炕電機滾直流溫并激漫電機寫交流夜異步共電機澇開關權磁阻麻電機丸永磁叉同步進電機矩無刷饒直流俗電機太郊起動率性能葵5漫4畝4段4各5聰4異5茅低速何性能耽

5蛙4斑4價4垮

4龜隸4渠4巷運行頌效率叢品3縣3脹4業(yè)3邀4休

5陳5掠平均勉效率僑3茂3光4揚4臭

3仇唯5聽5害能量趙密度醉2鮮2灰3裁5舌4取5鼠5梁過載分能力捏4罷4逮4誕5楚5沈4榜4眉再生津能力好3庭5已4閱3接2捆5囑5浪可靠男性疼2刑2煩2豬5旬5改3經(jīng)3疤制造娘成本奔4削4村4婆5仙5民4賀4俱控制甲器成漆本嘉5序5溉5地4兄4優(yōu)4氏4旁合蜘計驅36縣36絞38障4策2吵4陶2冬4僚3駛4裕4國內外電動汽車電機使用具體情況（二）鞠研發(fā)故單位捉電動超車類池型擔電機撲類型蹲第一喘汽車僑集團板公司喪美國秒電動惜車(禾亞福洲)姐公茫司言汕頭制國家雅電動欣汽車圾試驗趕示范耗區(qū)用混合相動力并轎車窗—布CA攔71涌8O葵AE向直流烘電機寒天津女清源孩電動去車輛乎有限穩(wěn)公司載QY啞67本20重HE投V混望合動竿力客致車擠交流君電機那東風卡電動純車輛猶股份洽有限遮公司停EQ核61往10翻HE注V混悲合動選力客御車謙開關涂磁阻腦電機泥一汽名集團鍵解放首牌C獵A6祝10趙0S麻H8辛混合同動力文客車謎交流并異步唯感應棋電機釋湘潭蜻電機嗚股份夜有限斯公司折XD隔61鈴20績混熱合動刪力電館動城丘市客喪車也變頻伐調速即感應劫異步富電動栗/也發(fā)電靜機憲株洲穗時代矩集團銀公司啊TE辰G6卻11申20患CK陶-師HE設V混葵合略動力豎公交講車球三相叫交流很異步曾電機傳日野千汽車稠混合炭動力察汽車怠岡餐縱鋸(H漂IM捷R)排三相蛋交流致電機頸豐田采Co球as碎te眠r翅混合糧動力壘車冷辣祝豐田袋Pr秧iu氧s盈交流億感應雖電機批偏億罩寫拋永磁省同步悅交流欠電動銳機對三菱眉串聯(lián)握式唯Ca胞nt強er資事混合柴動力提車付交流字感應趣電機泊本田懇In綢si豪gh絹t鑰Ci亂vi救c刪Hy嬌br才id懷失Ac倍co稠rd櫻H揚yb情ri臺d號薄型外DC咳無哈刷電能機化通用滋Pr違ec趁ep潮t查交流討電機希戴姆晃勒-狐克專賴斯斯勒重ES鏈X3傾直流僻永磁摟無刷肺電機從附表（一）和（二）可以看出,目前電動汽車電機驅動系統(tǒng)中,主要采用交流變頻調速電機、永磁同步電機和開關磁阻電機;這三種電機各有所長，通過匹配不同的控制系統(tǒng)都能較好的滿足電動汽車驅動的要求。目前，電機驅動控制系統(tǒng)由電力電子逆變器向IGBT集成模塊發(fā)展,傳感器向集成智能傳感器發(fā)展,在電機的控制方法方面,傳統(tǒng)的控制方法是直流電機的勵磁控制法與電樞電壓控制法;開關磁阻電動機的角度位置控制、電流斬波控制以及電壓控制;感應電機主要有V/F控制、轉差頻率控制、矢量控制和直接轉矩控制等等。近幾年來出現(xiàn)了許多先進的控制方法包括自適應控制、變結構控制、模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡控制、閉環(huán)控制、魯棒控制、滑?？刂?、專家系統(tǒng)、模型參考自適應控制、非耦合控制、交叉耦合控制以及協(xié)調控制等都適用于電機驅動。蝴目前石電動峽車輛乳的技斬術難汁點在燥于電算池性勻能，舞因此貪，塊電動近車輛粱用掀驅動酸電機箱的研攤發(fā)翻主要征集中隨以下忠兩點隊：鏡一是彈在電近池技幻術難此以逾察越的綢瓶頸蛇下，潛如何波提高域電能確使用透效率屯、提祝高電斬動汽垂車續(xù)菜駛塘里芽程，泥提高于電池意壽命州是電都動汽已車行總業(yè)關芒注的炎焦點勞，因截此選仔用符鄭合電霜池特淚性的捎驅動筒電機近是提迷高電革動車丙輛性渠能的最關鍵憶，即擦所選爺電機柳要效蕩率高溉、使露用電盜流小靈、啟世動電魯流小餃，避乳免電擇池瞬旦間大撥電流誰放電狐，電滑機能蕩量回綠饋性殘能好襪。驢二是覆受電盒池的弦制約法，電扣動車壟輛主撈要用還于城掙市交抽通，四車輛吵大部總分時詢間處階于啟鄰動、忙加速鏟、制內動的爛工作銀狀態(tài)幣，因繭此電揭機的井起動蜂性能只（起匪動轉構矩/壟起動濫電流園）、毀加速頑性能稍、低休速時鴨的效減率、遺制動向及滑妨行時斬的能歌量再僑生能各力、別電機錦的過諷載能危力、寫電機溉的能寄量密獻度、附電機置可靠幅性對錘電動扎車輛夾尤為需重要獄，是歇衡量根電動嶺車輛梅驅動傭電機俘的重泥要指積標。委基于貨以上扎兩點牽，理慈想的滑電動套車輛屢驅動莖電機晴必須伐既要跑符合頓電池趙充放鍛電特患性，頓又要劍符合腫車輛邀的負刷載特煉性。脖綜上皆所述添，我釘認為沈最適槐合的拒電動弓汽車日驅動難電機品應該勿是殖永磁奔同步痰電機軌，其援優(yōu)點血是：粗①電挪機外調特性堡好，動非常特符合愧電動攏車輛氏的負絹載特它性，在尤其嫩是電美機具采有可馬貴的你低速刪大轉創(chuàng)矩特隆性，紫能夠你提供委大的糊起動牌轉矩室，滿謊足車仗輛的配加速浪要求疏。②侮速度贊范圍眾寬，制電機管可以艷在低糟、粒中摔、么高大甲速度場范圍檔內運懶行，瑞而有扮刷電束機由軌于受征機械三換向粘的影病響，惜電機林只能讓在中僑低速杏下運鋤行。蒙③電差機效緣率高廢，尤名其是伯在輕丘載車繳況下任，電頸機仍帝能保凈持較住高的門效率短，這膽對珍共貴的稈電池液能量好是很徒重要卷的。床④過寨載能螺力強糞，這讓種電速機比稻Y系若列電芒動機甚可提篇高過別載能謊力2銜倍以疤上，麥滿足復車輛其的突羊起堵星轉需候要。饒⑤再旦生制釣動效尊果好隙，因劫電機唱轉子讀具有楊很高魯?shù)挠喇惥么趴讏?，筆在汽噸車下佳坡或圓制動談時電辱機可猶完全柱進入辜發(fā)電卵機狀晌態(tài)，斑給電瓜池充蒙電，中同時折起到悲電制喚動作起用，底減輕掉機械女剎車美負擔紙。⑥逐電機俘體積救小、蓄重量誕輕、民比功鬧率大丹、可臉有效態(tài)地減筆輕重彈量、族節(jié)省霸空間冬。⑦濫電機莫無機休械換癥向器毛，采兔用全鎮(zhèn)封閉茂式結語構，叨防止機塵土聯(lián)進入漿電機暗內部蠅，可爐靠性桿高。寸⑧電議機控罷制系堤統(tǒng)比矩異步摸電債機簡視單。沃我公引司于勒20躬07女年開爭始稀碧土永喜磁電狀機的被研發(fā)助和生建產，睜有較際豐富淘的稀稿土永喊磁電扶機設環(huán)計毯和禾生產唯經(jīng)驗坐以宴及檢事測手快段；笛與國中內知告名的析釹踐鐵硼亭強磁商生產鴿企業(yè)混寧波魄韻升漆、科滿田磁塞業(yè)等圾合作代，已酒開發(fā)碰出徑橋向沖歷磁和州切向面沖磁們等不外同形返式稀