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新能源汽車技術5-新能源汽車中的驅動電動機

   日期:2018-12-29     瀏覽:5    評論:0    
核心提示:驅動電動機是新能源汽車行駛中的主要執行結構,驅動電動機及其控制系統是新能源汽車的核心部件之一,其驅動特性決定了汽車行駛的主要性能指標,它是電動汽車的重要部件。

驅動電動機是新能源汽車行駛中的主要執行結構,驅動電動機及其控制系統是新能源汽車的核心部件之一,其驅動特性決定了汽車行駛的主要性能指標,它是電動汽車的重要部件。

新能源汽車技術5-新能源汽車中的驅動電動機

電動機是應用電磁感應原理運行的旋轉的電磁機械,用于實現電能向機械能的轉換。運行時從供電系統吸收電功率,向機械系統輸出機械功率,同時驅動電機系統還要有能量回收功能。根據設計原理與分類方式的不同,電動機的具體構造與成本構成也有所差異。

1.新能源汽車對驅動電動機的要求

電動汽車對驅動電動機主要有起動轉矩要大、恒功率區寬、調速范圍大、效率要高、能量回收率要高、尺寸要小、可靠性高等要求。

2.電動機的類型及特點

(1)直流電動機

直流電動機按有刷直流電機和無刷直流電機區分,有刷直流電機因維護不方便被無刷直流電機取代。無刷直流電機已成為人門級電動車或電動自行車所使用的最為普遍的一種類型,在常見的新能源汽車中已經不多見。

(2)異步電動機

異步電動機可歸納到交流電動機范疇。異步電動機具備變頻調速的能力,其效果相當于裝配有無級變速器的車輛在加速時發動機轉速與車速較為線性的對應關系。車輛的倒擋,異步電動機也可輕易通過自身正反轉的切換給予滿足,功能上能夠滿足電動車的技術需求。特斯拉就使用使用的異步電動機作為組成的后驅動橋。

異步電動機實現動能回收也更為容易。當車輛滑行或制動時,車輪反拖電動機轉動,在這個工況下,電動機可進行發電并將電能回收到電池中,以此延長車輛的續航里程。

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(3)永磁同步電動機

永磁同步電動機的結構與上面提到的直流電動機相似,因此它具備無刷直流電動機結構簡單、運行可靠、功率密度大、調速性能好等特點,同時由于永磁同步電動機采用的驅動方式不同于直流電動機,所以在噪聲以及控制精度環節,永磁同步電動機更勝一籌。永磁同步電動機的體積也更小,布置更為靈活,更輕的自重對整車重量也有所貢獻。

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(4)輪轂電動機

輪轂電動機誕生于100年前,現在仍舊停留在概念階段。目前,很多配套廠商都能夠拿出輪轂電動機以及驅動車橋的設計方案,但少有廠商能夠予以采納,輪轂電動機給簧下質量帶來過重的負擔,進而影響車輛的操控性能。

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3.常見新能源車型驅動電動機

比亞迪E6采用交流無刷永磁同步電動機,額定功率75kW,最大功率120kW,電動機有外圈定子和內圈的轉子組成,是汽車的唯一動力源,可向外輸出扭矩,驅動汽車前進和后退。同時也可以作為發電機發電,在高坡下滑、高速滑行以及制動過程中把勢能或者動能通過電動機轉化為電能存儲到動力電池中。比亞迪E6驅動電動機具有高密度、小型輕量化、高效率、高可靠性、高耐久性和強適應性等特點。

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北汽EV200電動汽車采用永磁同步電動機作為驅動電動機。具有效率高、體積小、重量輕及可靠性高等優點。是動力系統的重要執行機構,是電能與機械能轉化的部件,且自身的運行狀態等信息可以被采集到驅動電機控制器。

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眾泰云100電動車采用三相交流電動機,驅動電動機的額定功率13.5kw,峰值功率27kw,額定轉速3600r/min,最高轉速6600r/min,冷卻方式為自然風冷。

眾泰捷泰微型電動客貨車采用水冷式交流永磁同步電動機作為驅動電動機,工作電壓為320V,額定功率30kW,最大功率52kW,額定扭矩90Nm,最大扭矩200Nm,額定轉速3k r/min,空載時最高轉速可達到6000r/min。電動機的工作溫度為-20℃~45℃。

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豐田THS-II系統有MG1和MG2兩個電動/發電機,均為緊湊、輕型和高效的交流永磁電動機,用來驅動車輛和提供再生制動。

兩個電動/發電機和復合齒輪式驅動機構封裝在一起,構成動力驅動橋。

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MG1對動力電池再充電并供電以驅動MG2。此外,通過調節發電量(從而改變發電機轉速),MG1還有效地控制傳動橋的無級變速功能。同時,MG1還可作為起動機來起動發動機。

再生制動過程中,MG2將車輛的動能轉換為電能,并存儲到動力電池內。MG1和MG2采用帶水泵的水冷式冷卻系統,降低工作時的熱量。

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