電動(dòng)汽車電機(jī)基礎(chǔ)知識(shí) - 全文

電動(dòng)汽車電機(jī)的地位

電控系統(tǒng)是電動(dòng)車的大腦，指揮著電動(dòng)汽車的電子器件的運(yùn)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(gè)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(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)鏈銜接和發(fā)展的重要瓶頸。

電動(dòng)汽車電機(jī)的產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)型

電動(dòng)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(dòng)力蓄電池、驅(qū)動(dòng)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(dòng)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(dòng)汽車發(fā)展的需求，成為電動(dòng)汽車發(fā)展的主要制約因素。

電動(dòng)汽車電機(jī)研發(fā)困難

從電動(dòng)汽車的產(chǎn)業(yè)鏈來(lái)看，受益端主要可能集中在核心零部件，上游資源端中對(duì)資源控制力強(qiáng)的公司也會(huì)較為受益。

研發(fā)困難的主要原因如下：

第一：電池是當(dāng)前電動(dòng)汽車技術(shù)和成本上的最大瓶頸。

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(méi)有確定的壟斷領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，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(dòng)汽車電機(jī)對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)要求

高電壓、小質(zhì)量、較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和較大的調(diào)速范圍、良好的起動(dòng)性能和加速性能、高效率，低損耗、高可靠性。在選擇電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，需要考慮的幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)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(dòng)汽車選擇電機(jī)時(shí)包括有電機(jī)類型、功率、扭矩、轉(zhuǎn)速的選擇。

電動(dòng)汽車電機(jī)分類

現(xiàn)在電動(dòng)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(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)。

1、電動(dòng)汽車直流電機(jī)

優(yōu)點(diǎn)：是起動(dòng)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(jiǎn)單，成本較低。

缺點(diǎn)：有機(jī)械換向器，當(dāng)在高速大負(fù)荷下運(yùn)行時(shí)，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(dòng)系統(tǒng)而言處于劣勢(shì)，已經(jīng)逐漸被淘汰。

2、電動(dòng)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(chǎng)，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(jià)格低、以維護(hù)、體積小的優(yōu)點(diǎn)，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(dòng)電動(dòng)汽車的首選。

3、電動(dòng)汽車交流感應(yīng)電機(jī)

永磁電機(jī)，采用永磁體來(lái)產(chǎn)生氣隙磁通量，永磁體代替了直流電機(jī)中的磁場(chǎng)線圈和感應(yīng)電機(jī)中定子的勵(lì)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(diǎn)能滿足車輛在復(fù)雜多變的道路下行駛，是個(gè)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(zhēng)奪市場(chǎng)。特別是在中小功率范圍內(nèi)等到了廣泛的應(yīng)用。

4、電動(dòng)汽車開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)

開(kāi)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(diǎn)：簡(jiǎn)單可靠、可調(diào)速范圍寬、效率高、控制靈活、成本低。

缺點(diǎn)：轉(zhuǎn)矩波動(dòng)大、噪聲大、需要位置檢測(cè)器、有非線性特性等。應(yīng)用受到限制。

電動(dòng)汽車的動(dòng)力性能的好壞與電動(dòng)汽車功率的大小有著直接的關(guān)系，功率越大，電動(dòng)汽車的加速性能和最大爬坡能力就越好，質(zhì)量也會(huì)更好，同時(shí)電機(jī)的體積也會(huì)增加；但是電機(jī)不可長(zhǎng)期在高效率下工作，會(huì)使電動(dòng)汽車的能力利用率降低，汽車的行駛里程也會(huì)降低。

一般而言，選擇電機(jī)的額定功率應(yīng)該滿足我們汽車的最高車速的要求，電機(jī)的峰值功率要滿足汽車最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(dòng)力全部來(lái)自車載電機(jī)，在不同的工況下汽車需要的驅(qū)動(dòng)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(guò)傳動(dòng)系過(guò)后，在驅(qū)動(dòng)輪上以扭矩的形式推動(dòng)車輛前進(jìn)。由汽車所需驅(qū)動(dòng)力可以計(jì)算出驅(qū)動(dòng)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。其最高轉(zhuǎn)速應(yīng)滿足汽車的最高車速要求。

電動(dòng)汽車電機(jī)如何測(cè)試

新能源車電機(jī)的測(cè)試尤為重要，這直接關(guān)乎到汽車的運(yùn)行狀態(tài)，只有滿足相關(guān)功能項(xiàng)目測(cè)試的電機(jī)才能夠勝任如此艱巨的任務(wù)。小編就來(lái)告訴大家如何測(cè)試。

1、電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的測(cè)試

電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是純電動(dòng)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(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，是電動(dòng)汽車的核心部分。

2、電池充電系統(tǒng)的測(cè)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(dòng)汽車中的蓄電池充電，將電能存儲(chǔ)在蓄電池。直流負(fù)載供電系統(tǒng)的主要功能是將電動(dòng)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(cè)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(gè)在一定范圍內(nèi)浮動(dòng)的電壓，需要將這個(gè)范圍內(nèi)的電壓穩(wěn)定在一個(gè)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(dòng)汽車使用注意事項(xiàng)

盡管電動(dòng)汽車沒(méi)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(yàn)綠色出行的快感。

1、避免大電流放電

電動(dòng)車在起步、載人、上坡時(shí)，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(shí)插頭發(fā)熱

二百二十伏電源插頭或充電器輸出插頭松動(dòng)、接觸面氧化等現(xiàn)象都會(huì)導(dǎo)致插頭發(fā)熱，發(fā)熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致插頭短路或接觸不良，損害充電器和電瓶，給您帶來(lái)不必要的損失。所以發(fā)現(xiàn)上述情況時(shí)，應(yīng)及時(shí)清除氧化物或更換接插件。

3、定期檢查

在使用過(guò)程中，如果電動(dòng)車的續(xù)行里程在短時(shí)間內(nèi)突然大幅度下降十幾公里，則很有可能是電池組中最少有一塊電池出現(xiàn)問(wèn)題。此時(shí)，應(yīng)及時(shí)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(duì)延長(zhǎng)電池組的壽命，最大程度地節(jié)省您的開(kāi)支。

4、嚴(yán)禁存放時(shí)虧電

蓄電池在存放時(shí)嚴(yán)禁處于虧電狀態(tài)。虧電狀態(tài)是指電池使用后沒(méi)有及時(shí)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(huì)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(shí)間越長(zhǎng)，電池?fù)p壞越重。因此，電池閑置不用時(shí)，應(yīng)每月補(bǔ)充電一次，這樣能較好地保持電池健康狀態(tài)。