一文全面解讀電動汽車電機(jī)基礎(chǔ)知識
2017-02-09
電動汽車電機(jī)的地位
電控系統(tǒng)是電動車的大腦,指揮著電動汽車的電子器件的運行,而車載能源系統(tǒng)是電控系統(tǒng)中的核心技術(shù),它是銜接電池以及電池組和整車系統(tǒng)的一個紐帶,其中包括電池管理技術(shù),車載充電技術(shù)以及DCDC技術(shù)和能源系統(tǒng)總線技術(shù)等。因此車載能源系統(tǒng)技術(shù)日益成為產(chǎn)業(yè)應(yīng)用技術(shù)研究的重要方向,并且,也日益成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要標(biāo)志。目前,該技術(shù)已經(jīng)成為制約電動汽車產(chǎn)業(yè)鏈銜接和發(fā)展的重要瓶頸。
電動汽車電機(jī)的產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)型
電動汽車出現(xiàn)由研發(fā)向產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)型的跡象,骨干汽車企業(yè)和動力蓄電池、驅(qū)動電機(jī)、控制器等核心部件生產(chǎn)企業(yè)在幾年的推廣、示范工作中發(fā)展壯大,推出了一系列滿足性能要求的產(chǎn)品。但是作為共性關(guān)鍵技術(shù)的驅(qū)動電機(jī)、電池等關(guān)鍵零部件技術(shù),其可靠性、成本、耐久性等主要指標(biāo)尚不能滿足電動汽車發(fā)展的需求,成為電動汽車發(fā)展的主要制約因素。
電動汽車電機(jī)研發(fā)困難
從電動汽車的產(chǎn)業(yè)鏈來看,受益端主要可能集中在核心零部件,上游資源端中對資源控制力強的公司也會較為受益。
研發(fā)困難的主要原因如下:
:電池是當(dāng)前電動汽車技術(shù)和成本上的大瓶頸。
第二:由于礦物資源的稀缺性,鋰、鎳等上游資源類企業(yè)也將有較大獲利。
第三:整車廠商目前比較雜亂、沒有確定的壟斷優(yōu)勢,應(yīng)首先關(guān)注擁有核心技術(shù)或者擁有技術(shù)上成熟、可商業(yè)化車型的廠商。
電動汽車電機(jī)對驅(qū)動系統(tǒng)要求
高電壓、小質(zhì)量、較大的起動轉(zhuǎn)矩和較大的調(diào)速范圍、良好的起動性能和加速性能、高效率,低損耗、高可靠性。在選擇電動汽車電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)時,需要考慮的幾個關(guān)鍵問題:成本、可靠性、效率、維護(hù)、耐用性、重量和尺寸、噪聲等。在純電動汽車選擇電機(jī)時包括有電機(jī)類型、功率、扭矩、轉(zhuǎn)速的選擇。
電動汽車電機(jī)分類
現(xiàn)在電動汽車上應(yīng)用的電機(jī)主要有直流電機(jī)、交流感應(yīng)電機(jī)、永磁電機(jī)和開關(guān)磁阻電機(jī)。
1、電動汽車直流電機(jī)
優(yōu)點:是起動加速轉(zhuǎn)巨大,電磁轉(zhuǎn)矩控制特性良好,調(diào)速方便,控制裝置簡單,成本較低。
缺點:有機(jī)械換向器,當(dāng)在高速大負(fù)荷下運行時,換向器表面有火花出現(xiàn),因此不宜太高的電機(jī)轉(zhuǎn)速。比較與其他驅(qū)動系統(tǒng)而言處于劣勢,已經(jīng)逐漸被淘汰。
2、電動汽車交流感應(yīng)電機(jī)
交流感應(yīng)電機(jī)定子用于產(chǎn)生磁場,由定子鐵芯、定子繞組、鐵芯外側(cè)的外殼、支撐轉(zhuǎn)子軸的軸承組成。交流電機(jī)有價格低、以維護(hù)、體積小的優(yōu)點,但是交流電機(jī)的控制比較復(fù)雜。已經(jīng)成為交流驅(qū)動電動汽車的。
3、電動汽車交流感應(yīng)電機(jī)
永磁電機(jī),采用永磁體來產(chǎn)生氣隙磁通量,永磁體代替了直流電機(jī)中的磁場線圈和感應(yīng)電機(jī)中定子的勵磁體。永磁同步電機(jī)具有高效率、高力矩慣量比、高能量密度,尤其是其低速大扭矩的優(yōu)點能滿足車輛在復(fù)雜多變的道路下行駛,是個高性能而且低碳環(huán)保電機(jī)隨著稀土永磁材料的出現(xiàn)有望與交流感應(yīng)電機(jī)爭奪市場。特別是在中小功率范圍內(nèi)等到了廣泛的應(yīng)用。
4、電動汽車開關(guān)磁阻電機(jī)
開關(guān)磁阻電機(jī)定、轉(zhuǎn)子都是普通硅鋼片疊壓成的雙凸極結(jié)構(gòu)。
優(yōu)點:簡單可靠、可調(diào)速范圍寬、效率高、控制靈活、成本低。
缺點:轉(zhuǎn)矩波動大、噪聲大、需要位置檢測器、有非線性特性等。應(yīng)用受到限制。
電動汽車的動力性能的好壞與電動汽車功率的大小有著直接的關(guān)系,功率越大,電動汽車的加速性能和大爬坡能力就越好,質(zhì)量也會更好,同時電機(jī)的體積也會增加;但是電機(jī)不可長期在高效率下工作,會使電動汽車的能力利用率降低,汽車的行駛里程也會降低。
一般而言,選擇電機(jī)的額定功率應(yīng)該滿足我們汽車的高車速的要求,電機(jī)的峰值功率要滿足汽車大爬坡度和加速性能的要求。按以下公式可算出我們電機(jī)所需要的功率。
車輛的驅(qū)動力全部來自車載電機(jī),在不同的工況下汽車需要的驅(qū)動力也不相同,電機(jī)只能輸出扭矩,車輛在各工況下所需力都是由電機(jī)輸出扭矩經(jīng)過傳動系過后,在驅(qū)動輪上以扭矩的形式推動車輛前進(jìn)。由汽車所需驅(qū)動力可以計算出驅(qū)動電機(jī)所需要的扭矩。
電機(jī)的轉(zhuǎn)速的選擇與賽車的車速有直接的關(guān)系。其高轉(zhuǎn)速應(yīng)滿足汽車的高車速要求。
電動汽車電機(jī)如何測試
新能源車電機(jī)的測試尤為重要,這直接關(guān)乎到汽車的運行狀態(tài),只有滿足相關(guān)功能項目測試的電機(jī)才能夠勝任如此艱巨的任務(wù)。小編就來告訴大家如何測試。
1、電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的測試
電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)是純電動汽車中將蓄電池輸出的直流母線電壓轉(zhuǎn)化為交流電,并用交流電驅(qū)動電機(jī)運轉(zhuǎn),是電動汽車的核心部分。
2、電池充電系統(tǒng)的測試
電池充電系統(tǒng)是將外界的充電樁、充電站等充電裝置中的交流電轉(zhuǎn)換為直流電,給純電動汽車中的蓄電池充電,將電能存儲在蓄電池。直流負(fù)載供電系統(tǒng)的主要功能是將電動汽車中的蓄電池輸出的直流母線的穩(wěn)定的高壓電轉(zhuǎn)化為低壓輸出,為汽車中的低壓直流負(fù)載供電。
3、直流穩(wěn)壓系統(tǒng)的測試
蓄電池的電壓由于經(jīng)常充放電的緣故,其兩端電壓是一個在一定范圍內(nèi)浮動的電壓,需要將這個范圍內(nèi)的電壓穩(wěn)定在一個穩(wěn)定的直流母線電壓,以供直接應(yīng)用或做其它電壓轉(zhuǎn)換。
電動汽車使用注意事項
盡管電動汽車沒有想象中的那么矯情,但是悉心的維護(hù)可以讓你更好地體驗綠色出行的快感。
1、避免大電流放電
電動車在起步、載人、上坡時,盡量避免猛踩加速,形成瞬間大電流放電。大電流放電容易導(dǎo)致產(chǎn)生硫酸鉛結(jié)晶,從而損害電池極板的物理性能。
2、避免充電時插頭發(fā)熱
二百二十伏電源插頭或充電器輸出插頭松動、接觸面氧化等現(xiàn)象都會導(dǎo)致插頭發(fā)熱,發(fā)熱時間過長會導(dǎo)致插頭短路或接觸不良,損害充電器和電瓶,給您帶來不必要的損失。所以發(fā)現(xiàn)上述情況時,應(yīng)及時清除氧化物或更換接插件。
3、定期檢查
在使用過程中,如果電動車的續(xù)行里程在短時間內(nèi)突然大幅度下降十幾公里,則很有可能是電池組中少有一塊電池出現(xiàn)問題。此時,應(yīng)及時到銷售中心或代理商維修部進(jìn)行檢查、修復(fù)或配組。
這樣能相對延長電池組的壽命,大程度地節(jié)省您的開支。
4、嚴(yán)禁存放時虧電
蓄電池在存放時嚴(yán)禁處于虧電狀態(tài)。虧電狀態(tài)是指電池使用后沒有及時充電。
在虧電狀態(tài)下存放電池,很容易出現(xiàn)硫酸鹽化,硫酸鉛結(jié)晶物附著在極板上,會堵塞電離子通道,造成充電不足,電池容量下降。虧電狀態(tài)閑置時間越長,電池?fù)p壞越重。因此,電池閑置不用時,應(yīng)每月補充電一次,這樣能較好地保持電池健康狀態(tài)。
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