文档介绍：纯电动汽车驱动电机的设计东方汽车网 2011-08-30 14:38:15 作者:撰文/吉利汽车研究院陈晓丽陈文强曲毅来源:文字大小:[大][中][小] 电动汽车以其节能、环保的优势,逐渐发展成为汽车行业中的新秀。电动汽车在广义上可分为三类,即纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车。电动汽车与其它的电力驱动系统不同,它需要经常变换运行方式,尤其是在城市行驶状态下,要求电力驱动系统响应迅速、调速范围宽,同时性能稳定。目前应用在纯电动汽车驱动系统中的驱动电机既有传统的直流驱动电机和交流感应驱动电机,也有新型的永磁同步驱动电机和开关磁阻驱动电机。不论哪一类电力驱动系统,都必须对驱动电机进行设计和控制,使其满足纯电动汽车的特殊运行要求。纯电动汽车驱动电机的选择在选择纯电动汽车驱动电机时,需要考虑效率、操作性、成本、可靠性、维护性、耐用性、重量、尺寸以及噪声等各方面的综合性能。感应驱动电机成本低、可靠性好、调速范围宽、控制器较成熟、制造技术较成熟、扭矩波动小、噪声小、不需要转子位置传感器;无刷直流驱动电机结构紧凑、重量轻、效率高、控制性能好;开关磁阻驱动电机可靠性好、成本低、简单、高速潜力大;永磁同步驱动电机在功率密度和效率上比交流感应驱动电机有优势,有逐渐取代交流感应驱动电机而处于电动汽车驱动电机的首选位置上的趋势。以上各类驱动电机各有优缺点,在选择时必须考虑纯电动汽车驱动电机自身的特点及相应的特殊要求: ,行驶路况各不相同,因此驱动电机需要能够频繁地起动、停止、加速、减速,同时驱动电机扭矩控制的动态响应时间要快。 ,则驱动电机相应的扭矩变化范围要大,既要求电机能够工作在恒扭矩区,又要运行在较宽的恒功率区,同时还要求在全转速范围内能够保持很高的运行效率,以尽可能提高汽车行驶里程。 ,故要求电机能在粉尘、潮湿、盐雾、腐蚀等环境下可靠运行。 ,则驱动电机需要较大的瞬时功率,但汽车平路行驶功率较小,故车用电力驱动系统一般采用短时过载以满足上述两要求, 一般过载系数为 3~6 倍。纯电动汽车驱动电机的设计 1. 纯电动汽车性能指标纯电动汽车与传统汽车相比,其动力总成装置有很大的不同。在传统汽车中使用发动机作为其动力源,其性能指标比较突出燃油经济性、排放等。纯电动汽车的动力总成装置中由驱动电机替代发动机、动力蓄电池替代汽油或柴油, 则纯电动汽车没有燃油消耗量、燃油经济性的要求,而需考虑百公里耗电量、最大续驶里程的性能指标。最终纯电动汽车性能指标应包括动力性、百公里耗电量、最大续驶里程、制动性、操纵稳定性、平顺性和通过性等。目前,我国新能源汽车驱动电机系统达到的性能指标为电机功率密度、最高效率 93% 。拼块式铁芯、高密度绕线技术和整体充磁工艺技术等已成功应用。我国自主研发的永磁同步电机、交流异步电机和开关磁阻电机实现系列化。功率范围覆盖 0~200kW ,并已为国内整车企业小批量配套。科技部电动汽车“十二五”专项规划对新能源汽车驱动电机系统的性能要求电机功率密度≥ ,电机扭矩密度≥55Nm/L 、控制器重量密度> 、控制器体积密度> 、系统最高效率> 94%、系统高效区(效率