新能源汽车驱动电机的作用

太平洋车网的驱动电机不仅可以将电能转化为机械能驱动汽车,还可以作为发电机将机械能转化为电能储存在动力电池中。电机控制器将动力电池的高压直流电转化为驱动电机的高压三相交流电,使驱动电机产生扭矩,驱动电机的旋转运动通过传动装置传递给车轮,驱动汽车行驶。

驱动电机自主研发了满足各类新能源汽车的产品,部分主要性能指标达到国际先进水平,但在峰值速度、功率密度、效率等方面与国外仍有一定差距。峰值转速是电机的重要指标,也是国产电机与国外电机差距最明显的指标。国内大部分永磁同步电机的峰值转速在10000rpm以下,而国外基本都在10000rpm以上。国产电机在功率上基本可以达到国际水平,但在同等功率条件下存在重量劣势,所以功率密度差距较大。我国永磁同步电机的功率密度大多在(1~2)kw/kg范围内,与2020年3.5kw/kg的目标值相差甚远。在电机效率方面,国产电机最高效率达到了94%~96%,达到了西门子、博世等企业的水平。但在高效区方面还有一定差距,比如系统效率大于80%的地区比例。电机的高效区集中在70%~75%,国外电机基本达到80%。另外,电机的冷却方式也逐渐从自然冷却发展到水冷,国内电机以水冷为主,国外的先进电机已经发展到油冷电机。

根据节能与新能源汽车的技术路线图,驱动电机的主要发展趋势是:集成化——与整车电子控制器集成,机电耦合集成;高效率——提高功率密度,降低成本;智能-与车辆传感器和控制器合作,不断提高驱动系统的性能。

1.2驱动电机的主要分类由来已久。1885年,美国的尼古拉·特斯拉申请了感应电机专利,随后不断衍生出各种电机,广泛应用于各行各业。下面,将驱动电机按其动力源进行分类:图1从图1可以看出,电机的种类很多,每种电机都有自己的特点。结合市场,简单对比了主流驱动电机的性能,如下表所示:表1。结合新能源汽车频繁启停、加减速、负载爬坡、连续高速低速爬行等复杂工况分析,交流异步电机和永磁同步电机在体积、质量、功率密度、效率等方面优势明显,逐渐成为新能源汽车的主流选择。

2新能源汽车对驱动电机的性能要求。以内燃机和驱动电机为动力的汽车早在19世纪就开始竞争。经过不断的发展、优化和竞争,电动汽车因充电慢、续航时间短等缺点成为少数车型,而内燃机则以其稳定可靠、加油方便等优势最终独霸天下。

(图/文/图:太平洋汽车网问答叫兽)