純電動車用電機(jī)的可行性

純電動車用電機(jī)的可行性分析全球汽車工業(yè)孕育著一場重大技術(shù)革命。金融危機(jī)爆發(fā)后，以美國為代表的汽車生產(chǎn)大國，將發(fā)展電動汽車作為經(jīng)濟(jì)刺激計劃的重要組成部分，加大了政府支持的力度，以期達(dá)到搶占國際競爭制高點(diǎn)、恢復(fù)經(jīng)濟(jì)增長、保障能源安全、應(yīng)對氣候變化的多重目標(biāo)?？梢灶A(yù)見，有政府的強(qiáng)力支持，將明顯加速產(chǎn)業(yè)化的步伐，電動汽車將成為全球重要的新興產(chǎn)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(fèi)，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(jìn)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(jī)動車新產(chǎn)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(jìn)入快速發(fā)展新階段。作為電動汽車“心臟”的驅(qū)動電機(jī)呈多樣性發(fā)展，目前電動車輛使用的驅(qū)動電機(jī)有六種：串勵有刷直流電機(jī)、有刷永磁直流電機(jī)、交流變頻調(diào)速電機(jī)（異步電機(jī)）、開關(guān)磁阻電機(jī)、永磁同步變頻調(diào)速電機(jī)和無刷直流電機(jī)。有刷直流串勵電機(jī)：優(yōu)點(diǎn)是啟動轉(zhuǎn)矩大、過載能力強(qiáng)，缺點(diǎn)是需要換碳刷、高速有環(huán)火、不適宜高速運(yùn)行、效率低、體積大、防護(hù)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(jī)：優(yōu)點(diǎn)是比有刷直流串勵電機(jī)效率高，能量回饋好，啟動轉(zhuǎn)矩和過載能力一般，缺點(diǎn)是需要換碳刷、高速有環(huán)火、不適宜高速運(yùn)行、效率適中、體積大、防護(hù)能力差，主要用在電動三輪車上。交流變頻調(diào)速電機(jī)：優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、電機(jī)本身可靠性高、質(zhì)量較小、過載能力強(qiáng)；缺點(diǎn)是起動轉(zhuǎn)矩小、起動電流大、效率較低、控制復(fù)雜，能量回饋性能差。目前美國傾向于采用交流變頻調(diào)速電機(jī)。開關(guān)磁阻電機(jī)：優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、可靠、成本較低、過載能力強(qiáng)，在低速時具有較大的轉(zhuǎn)矩；缺點(diǎn)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(guān)磁阻電機(jī)。永磁同步變頻調(diào)速電機(jī)：優(yōu)點(diǎn)是具有較高的效率，能量回饋好，質(zhì)量較小，缺點(diǎn)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(jī)：優(yōu)點(diǎn)是較高的效率，起動扭矩較大，能量回饋好，質(zhì)量較小，缺點(diǎn)是成本較高，且有高溫退磁、抗振性較差。無刷直流電機(jī)也是永磁同步電機(jī)的一種，永磁同步電機(jī)作為調(diào)速電動機(jī)使用，一般分為兩種形式：一種為方波型永磁同步電機(jī)（習(xí)慣上也稱無刷直流電機(jī)）；另一種為正弦波型永磁同步電機(jī)（即標(biāo)準(zhǔn)形式的永磁交流同步電機(jī)），永磁無刷直流電機(jī)的工作磁場是步進(jìn)式旋轉(zhuǎn)磁場，容易產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩脈動，同時伴有一定的噪聲。永磁交流同步電機(jī)的工作磁場是均勻旋轉(zhuǎn)磁場，因此轉(zhuǎn)矩脈動量很小，運(yùn)行噪聲也很小。各種電機(jī)技術(shù)指標(biāo)匯總（一）屬電性照機(jī)鏟能項直流概串激戀電機(jī)前永磁燒直流炕電機(jī)滾直流溫并激漫電機(jī)寫交流夜異步共電機(jī)澇開關(guān)權(quán)磁阻麻電機(jī)丸永磁叉同步進(jìn)電機(jī)矩?zé)o刷饒直流俗電機(jī)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(yùn)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(yáng)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(qū)36縣36絞38障4策2吵4陶2冬4僚3駛4裕4國內(nèi)外電動汽車電機(jī)使用具體情況（二）鞠研發(fā)故單位捉電動超車類池型擔(dān)電機(jī)撲類型蹲第一喘汽車僑集團(tuán)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(jī)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(jī)那東風(fēng)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(guān)涂磁阻腦電機(jī)泥一汽名集團(tuán)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(yīng)棋電機(jī)釋湘潭蜻電機(jī)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(diào)速即感應(yīng)劫異步富電動栗/也發(fā)電靜機(jī)憲株洲穗時代矩集團(tuán)銀公司啊TE辰G6卻11申20患CK陶-師HE設(shè)V混葵合略動力豎公交講車球三相叫交流很異步曾電機(jī)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(jī)頸豐田采Co球as碎te眠r翅混合糧動力壘車?yán)淅弊ＸS田袋Pr秧iu氧s盈交流億感應(yīng)雖電機(jī)批偏億罩寫拋永磁省同步悅交流欠電動銳機(jī)對三菱眉串聯(lián)握式唯Ca胞nt強(qiáng)er資事混合柴動力提車付交流字感應(yīng)趣電機(jī)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(yáng)yb情ri臺d號薄型外DC咳無哈刷電能機(jī)化通用滋Pr違ec趁ep潮t查交流討電機(jī)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(jī)從附表（一）和（二）可以看出,目前電動汽車電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)中,主要采用交流變頻調(diào)速電機(jī)、永磁同步電機(jī)和開關(guān)磁阻電機(jī);這三種電機(jī)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(qū)動的要求。目前，電機(jī)驅(qū)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(jī)的控制方法方面,傳統(tǒng)的控制方法是直流電機(jī)的勵磁控制法與電樞電壓控制法;開關(guān)磁阻電動機(jī)的角度位置控制、電流斬波控制以及電壓控制;感應(yīng)電機(jī)主要有V/F控制、轉(zhuǎn)差頻率控制、矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制等等。近幾年來出現(xiàn)了許多先進(jìn)的控制方法包括自適應(yīng)控制、變結(jié)構(gòu)控制、模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、閉環(huán)控制、魯棒控制、滑?？刂啤＜蚁到y(tǒng)、模型參考自適應(yīng)控制、非耦合控制、交叉耦合控制以及協(xié)調(diào)控制等都適用于電機(jī)驅(qū)動。蝴目前石電動峽車輛乳的技斬術(shù)難汁點(diǎn)在燥于電算池性勻能，舞因此貪，塊電動近車輛粱用掀驅(qū)動酸電機(jī)箱的研攤發(fā)翻主要征集中隨以下忠兩點(diǎn)隊：鏡一是彈在電近池技幻術(shù)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?yán)m(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(guān)芒注的炎焦點(diǎn)勞，因截此選仔用符鄭合電霜池特淚性的捎驅(qū)動筒電機(jī)近是提迷高電革動車丙輛性渠能的最關(guān)鍵憶，即擦所選爺電機(jī)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(jī)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(nèi)動的爛工作銀狀態(tài)幣，因繭此電揭機(jī)的井起動蜂性能只（起匪動轉(zhuǎn)構(gòu)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(jī)錦的過諷載能危力、寫電機(jī)溉的能寄量密獻(xiàn)度、附電機(jī)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(qū)動傭電機(jī)俘的重泥要指積標(biāo)。委基于貨以上扎兩點(diǎn)牽，理慈想的滑電動套車輛屢驅(qū)動莖電機(jī)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(fù)刷載特?zé)捫浴２本C上皆所述添，我釘認(rèn)為沈最適槐合的拒電動弓汽車日驅(qū)動難電機(jī)品應(yīng)該勿是殖永磁奔同步痰電機(jī)軌，其援優(yōu)點(diǎn)血是：粗①電挪機(jī)外調(diào)特性堡好，動非常特符合愧電動攏車輛氏的負(fù)絹載特它性，在尤其嫩是電美機(jī)具采有可馬貴的你低速刪大轉(zhuǎn)創(chuàng)矩特隆性，紫能夠你提供委大的糊起動牌轉(zhuǎn)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(jī)管可以艷在低糟、粒中摔、么高大甲速度場范圍檔內(nèi)運(yùn)懶行，瑞而有扮刷電束機(jī)由軌于受征機(jī)械三換向粘的影病響，惜電機(jī)林只能讓在中僑低速杏下運(yùn)鋤行。蒙③電差機(jī)效緣率高廢，尤名其是伯在輕丘載車?yán)U況下任，電頸機(jī)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(qiáng)糞，這讓種電速機(jī)比稻Y系若列電芒動機(jī)甚可提篇高過別載能謊力2銜倍以疤上，麥滿足復(fù)車輛其的突羊起堵星轉(zhuǎn)需候要。饒⑤再旦生制釣動效尊果好隙，因劫電機(jī)唱轉(zhuǎn)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(jī)可猶完全柱進(jìn)入辜發(fā)電卵機(jī)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(jī)械女剎車美負(fù)擔(dān)紙。⑥逐電機(jī)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(jī)莫無機(jī)休械換癥向器毛，采兔用全鎮(zhèn)封閉茂式結(jié)語構(gòu)，叨防止機(jī)塵土聯(lián)進(jìn)入漿電機(jī)暗內(nèi)部蠅，可爐靠性桿高。寸⑧電議機(jī)控罷制系堤統(tǒng)比矩異步摸電債機(jī)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(jī)的被研發(fā)助和生建產(chǎn)，睜有較際豐富淘的稀稿土永喊磁電扶機(jī)設(shè)環(huán)計毯和禾生產(chǎn)唯經(jīng)驗坐以宴及檢事測手快段；笛與國中內(nèi)知告名的析釹踐鐵硼亭強(qiáng)磁商生產(chǎn)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