電動汽車用電機(jī)技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢課件

1、電動汽車用電機(jī)技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢電動汽車用電機(jī)技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢新能源電動汽車驅(qū)動電機(jī)的分類新能源電動汽車驅(qū)動電機(jī)的分類主要介紹 1、直流電機(jī) 2、交流感應(yīng)電機(jī) 3、永磁同步 4、開關(guān)磁阻電機(jī)主要介紹 1、直流電機(jī)直流電機(jī)功用：直流電機(jī)是指能將直流電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能或?qū)C(jī)械能轉(zhuǎn)換成直流電能的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。它是能實(shí)現(xiàn)直流電能和機(jī)械能互相轉(zhuǎn)換的電機(jī)。組成結(jié)構(gòu)：由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成。工作原理：把電樞線圈中感應(yīng)的交變電動勢，靠換向器配合電刷的換向作用，使之從電刷端引出時變?yōu)橹绷麟妱觿莸脑?。直流電機(jī)功用：直流電機(jī)是指能將直流電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能或?qū)C(jī)械能優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：1、具有優(yōu)良的轉(zhuǎn)矩特性2、控制原理和控制裝

2、置簡單、控制成本低、起動3、加速轉(zhuǎn)矩大、調(diào)速性能好且比較方便缺點(diǎn)：1、電刷和機(jī)械換向器， 限制了電機(jī)過載能力、速度、功率體積比、功率質(zhì)量比和效率的提高。2、換向時產(chǎn)生噪聲， 換向器表面會產(chǎn)生電火花和電磁干擾， 可靠性降低， 需要定期維護(hù)， 極大地影響了它的應(yīng)用場合應(yīng)用情況 1、法國雪鐵龍SAXO 電動轎車 2、標(biāo)致QCGS106 EV優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：缺點(diǎn)：應(yīng)用情況 1、法國雪鐵龍SAXO 交流感應(yīng)電機(jī)類型：感應(yīng)電機(jī)主要分為：鼠籠式感應(yīng)電動機(jī)，繞線式感應(yīng)電動機(jī)和各種控制用電動機(jī)三大類。交流感應(yīng)電機(jī)交流感應(yīng)電機(jī)類型：感應(yīng)電機(jī)主要分為：鼠籠式感應(yīng)電動機(jī)，繞線式 三相感應(yīng)電動機(jī)的結(jié)構(gòu) 三相感應(yīng)電動機(jī)的結(jié)構(gòu)

3、優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單堅(jiān)固、質(zhì)量輕、體積小、低成本、效率高、價格低廉。電機(jī)的定子輸入頻率可在較大范圍內(nèi)變化， 調(diào)速范圍寬， 是電動汽車用驅(qū)動電機(jī)的理想選擇缺點(diǎn)：低速運(yùn)行時， 也存在著效率低、發(fā)熱嚴(yán)重、控制系統(tǒng)復(fù)雜等有待克服的技術(shù)問題。應(yīng)用情況 1、通用公司EV1 EV2 純電動汽車 2、西門子水冷 3、京華客車的電動公交客車 4、中通客車的純電動豪華旅游車優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單堅(jiān)固、質(zhì)量輕、體積小、低成本、效率高、價永磁同步電機(jī)功用：交流永磁同步電機(jī)是反電動勢波形和供電電流波形都是正弦波的交流永磁電機(jī)， 又稱為正弦波永磁同步電機(jī)， 采用定子磁場定向矢量控制及轉(zhuǎn)子連續(xù)位置反饋信號來控制調(diào)速或換向。組

4、成：電機(jī)由定子和轉(zhuǎn)子組成， 定轉(zhuǎn)子之間有氣隙，定子和普通交流電機(jī)相同。永磁同步電機(jī)功用：交流永磁同步電機(jī)是反電動勢波形和供電電流波優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：具有高功率密度、高效率、易散熱、高可靠性和較好的動態(tài)性能等特點(diǎn)缺點(diǎn)：沒有直流電機(jī)的換向器和電刷等需要更多維護(hù)給應(yīng)用帶來不便。存在最大轉(zhuǎn)矩受永磁體去磁約束，抗震能力差，高轉(zhuǎn)速受限制，功率較小，成本高和起動困難應(yīng)用情況 1、福特公司純電動汽車?？怂?2、日本KAZ 純電動汽車 3、長城精靈純電動汽車 4、本田思域混合動力轎車優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：具有高功率密度、高效率、易散熱、高可靠性和較好的開關(guān)磁阻電機(jī) 開關(guān)磁阻電動機(jī)是繼變頻調(diào)速系統(tǒng)、無刷直流電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)之后發(fā)展

5、起來的最新一代無級調(diào)速系統(tǒng)，是集現(xiàn)代微電子技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、電力電子技術(shù)、紅外光電技術(shù)及現(xiàn)代電磁理論、設(shè)計(jì)和制作技術(shù)為一體的光、機(jī)、電一體化高新技術(shù)。開關(guān)磁阻電機(jī) 開關(guān)磁阻電動機(jī)是繼變頻調(diào)速系統(tǒng)、無刷直流優(yōu)缺點(diǎn) 應(yīng)用情況優(yōu)點(diǎn)：解決了永磁同步電機(jī)和無刷直流永磁電機(jī)現(xiàn)存的技術(shù)問題。具有設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)緊湊、無永磁體、制造容易、生產(chǎn)工藝簡單、成本低、免維護(hù)、控制簡單等特點(diǎn)， 充分發(fā)揮了開關(guān)磁阻電機(jī)起動轉(zhuǎn)矩大、效率高、運(yùn)行平穩(wěn)以及安全可靠的特長。缺點(diǎn)：低速轉(zhuǎn)矩脈動，振動大、噪聲大、效率偏低，能量回饋差英國捷豹公司C-X75 插電增程式四驅(qū)電動超跑概念車東風(fēng)公司混合動力城市客車混合動力公交車中紡銳力公司SR

6、D 電機(jī)優(yōu)缺點(diǎn) 應(yīng)用情況電動汽車關(guān)鍵技術(shù)電動車用電動機(jī)：性能要求主要體現(xiàn)在具有寬的調(diào)速范圍及高的轉(zhuǎn)速, 體積小、質(zhì)量輕、效率高且有動態(tài)制動和能量回饋的功能。電機(jī)控制系統(tǒng)：控制系統(tǒng)趨于智能化和數(shù)字化。變結(jié)構(gòu)控制模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、自應(yīng)控制、專家系統(tǒng)、遺傳算法等非線性智能控制技術(shù), 將單獨(dú)或結(jié)合應(yīng)用于電動汽車的電機(jī)控制系統(tǒng)。電動汽車再生制動控制系統(tǒng)可以節(jié)約能源提高續(xù)駛里程, 具有顯著的經(jīng)濟(jì)價值和社會效益。再生制動還可以減少剎車片的磨損, 降低車輛故障率及使用成本。電池技術(shù)：開發(fā)出比能量高、比功率大、使用壽命長的高效電池。整車技術(shù)：車體本身也包含很多高新技術(shù)。采用輕質(zhì)材料優(yōu)化結(jié)構(gòu), 采用能量回收系統(tǒng)

7、實(shí)現(xiàn)能量回收; 采用高彈滯材料制成的高氣壓子午線輪胎, 汽車車身特別是汽車底部流線型化。能里管理技術(shù)電動汽車關(guān)鍵技術(shù)電動車用電動機(jī)：性能要求主要體現(xiàn)在具有寬的調(diào)存在問題一、電池技術(shù)存在的問題：1、極低的電池能量密度。2、過重的電池組3、有限的續(xù)駛里程和汽車動力性4、電池組昂貴的價格及有限的循環(huán)壽命5、汽車附件的使用受到限制二、電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)存在的問題：1、車用電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)技術(shù)無法支撐電動汽車的大規(guī)模應(yīng)用，IGBT 器件和電機(jī)材料利用率有待提高。2、可靠性和耐久性較低, 且缺乏可靠性和耐久性評價理論依據(jù), 無法通過設(shè)計(jì)和有限試驗(yàn)獲知電動汽車電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的壽命。3、缺乏車用電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng) z 級高 3 頻準(zhǔn)確模型及驗(yàn)證手段, 整車EMC 問題難以解決。存在問題一、電池技術(shù)存在的問題：發(fā)展趨勢1. 電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展趨勢電動汽車用電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展趨勢基本可以歸納為永磁化、數(shù)字化和集成化。系統(tǒng)總體機(jī)