纯电动汽车的驱动电机 纯电动汽车的驱动形式有哪些

月狼啸天2022-12-05 21:00:221390

纯电动汽车电机驱动系统有哪几部分组成,纯电动汽车驱动系统的故障有什么呢?原因是什么呢?新能源汽车电驱系统是怎么?驱动电机基础知识,新能源汽车驱动电机的功能是什么?

本文导航

纯电动汽车的驱动形式有哪些

电动汽车由动力电池、底盘、车身和电器四部分组成。动力电池作为电动汽车的重要组成部分,分为电池模组、电池管理系统、热管理系统、电气及机械系统这四个主要部分。底盘由驱动电机及控制系统、行驶系统、转向系统和制动及能量回收系统四部分组成。

驱动系统是电动汽车最主要的系统之一。电动汽车运行性能的好坏主要是由其驱动系统决定的。电动汽车驱动系统由牵引电机、电机控制器、机械传动装置、车轮等构成。

它的储能动力源是电池组。电机控制器接收从加速踏板(相当于燃油汽车的油门)、刹车踏板和PDRN(停车、前进、倒车、空档)控制手柄的输出信号,控制牵引电机的旋转,通过减速器、传动轴、差速器、半轴等机械传动装置(当电动汽车使用电动轮时机械传动装置有所不同)带动驱动车轮。

车辆减速时,电机对车辆前进起制动作用,这时电机处在发电机运行状态,给储能动力源充电,称之为再生制动。动力驱动系统的再生制动功能是非常重要的,它能使电动汽车一次充电后行驶的里程增加15~25%。

电动汽车动力故障什么原因

在实际生活中,驱动电机发生故障并不稀奇,总结来看,大致可以分为以下几种情况,即运转时温度过高、能启动却不能正常使用、无法启动等。在国家标准范围内,依照故障类型,我们可以对纯电动汽车的驱动电机的故障进行适当的划分,分析每种故障类型发生的原因。

在致命故障中最为多见的是损坏型故障,不管是定子绕组故障,还是轴承和花键磨损故障都是其范围内的,是机械故障中最主要的表现形式。在致命故障中的电气故障也很常见,一般故障发生在电路板、传感器等关键部位。

严重故障中,各种故障类型都比较常见,其中发生频率最高的是功能失效型故障和性能衰退型故障,表现是纯电动汽车的动力系统的性能失调、衰退及失效。而一旦传感器、冷风机等部位发生了故障,一般属于损坏型的故障的类型,同样的,冷却系统的堵塞与渗透型故障也属于其中的内容。

一般故障中,最常见的要数电气类的故障了,例如,接触器件损坏、传感器烧毁,甚至是元器件的松脱型故障和连接元器件的松动等也属于一般故障的范畴当中。

轻微故障,顾名思义,就是一些故障的发生并不是非常紧要的,不会影响纯电动汽车的各项性能的发挥,例如电动汽车在长期的使用过程中,造成的车身外部某些零部件的丢失或者松动,或者磨损和锈化。

对驱动电机控制器的故障进行划分,主要包含:CAN通信故障、传感器故障、连接线故障等。

纯电动汽车的电池也是故障高发处,最容易发生故障的部位包括传感器、部件线路及电池管理系统等,实践证明,这些部位的故障率最高。一般来说,依照故障发生点的差异性,可以将纯电动汽车的动力系统故障分为:线路或者连接件的故障、电池管理系统的故障及电池故障三种。

动力电池组故障中单体电池的电压电阻等数据出现了很大的不同,从而引起电池的故障比较常见。动力电池组故障中,最常见的情况是单体电池故障中出现电压的偏高,或者是单体电池故障中电压偏低。同时,纯电动汽车的电池使用性能的退化,能够引起电池内部的阻力变大,导致内容量的缩小。

另外,电池的连接线出现问题,例如,线路的短路、线路的脱落、对地短接等情况,很大程度上都可能会导致电池出现故障。

干货详解新能源汽车三电系统

现代电动汽车电驱动系统主要由四大部分组成:驱动电机、变速器、功率变换器和控制器。驱动电机是电气驱动系统的核心,其性能和效率直接影响电动汽车的性能。驱动电机和变速器的尺寸、重量也会影响到汽车的整体效率。功率变换器和控制器则对电动汽车的安全可靠运行有很大关系。纯电动汽车驱动电机,电力驱动系统类型按电力驱动系统的组成和布置形式不同,纯电动汽车分为机械传动型、无变速器型、无差速器型和电动轮型四种类型。

机械传动型纯电动汽车

由发动机前置后轮驱动的燃油汽车发展而来,保留了内燃机汽车的传动系统,只是把内燃机换成了电动机。这种结构可以提高纯电动汽车的起动转矩及低速时的后备功率,对驱动电动机要求低,可选择功率较小的电动机。 无变速器型纯电动汽车驱动系统的最大特点是取消了离合器和变速器,采用固定速比减速器,通过电动机的控制实现变速功能。这种结构的优点是机构传动装置的质量较轻、体积较小,但对电动机的要求较高,不仅要求有较高的起动转矩,而且要求有较大的后备功率,以保证纯电动汽车的起步、爬坡、加速等动力性能。 无差速器型纯电动汽车结构采用两个电动机,通过固定速比减速器分别驱动两个车轮,每个电动机的转速可以独立调节。当汽车转向时,由电子控制系统实现电子差速,因此,电动机控制系统比较复杂。电动轮型纯电动汽车将电动机直接装在驱动轮内(也称为轮毂电动机),可进一步缩短电动机到驱动车轮之间的动力传递路径,但需要增设减速比较大的行星齿轮减速器,以便将电动机转速降低到理想的车轮转速。这种结构对控制系统控制精度和可靠性的要求较高。电力驱动系统特性 能量转换效率高无污染、零排放、对环境友好灵活方便控制工作状态系统工作状态不会受到外界环境的影响总体重量不变无噪声,对环境没有影响安全性好何为电动汽车三合一电驱系统技术? 电动汽车三合一电驱系统技术是指将电控、电机和减速器集成为一体的技术,随着电动汽车技术的不断演进,集成化设计将无可争辩地成为未来发展的趋势。目前市面上比较前列的电动驱动系统 GKN吉凯恩(纳铁福)在不需要纯电动或混合动力驱动时,可以通过一个集成的切断装置将电动机从传动系统中断开,该装置采用了机电驱动离合器。GKN还对齿轮和轴承布置进行了优化,实现更高的效率、更好地NVH性能和耐久性。 博世Bosch博世Bosch新动力系统e-axle电动轴,使电动轴驱动可提供更佳的续航力。博世BOSCH电驱动桥特点:高度集成化、简化冷却管路和功率驱动线缆、平台化设计灵活适配不同车型。 ZF三合一电驱系统采埃孚(ZF)研发的适用于小型和中型轿车的电动车驱动产品,能很好的适应未来的城市交通状况。利用多面压合连接技术来实现铝制推力杆与钢制横结构的链接,具备电能转化效率高和性能优异的特点。

驱动电机的构造原理及检修

电机驱动系统是纯电动轿车中的关键系统,纯电动轿车的运行性能主要取决于电机驱动系统的类型和性能。纯电动轿车的驱动系统一般由整车控制器、电机、逆变器、DC- DC、减速器以及驱动轮构成。典型的纯电动汽车驱动系统,如图 1 所示。

电机系统作为纯电动汽车的唯一动力源,承担着电动汽车加速、减速、爬坡、高速匀速行驶等复杂工况的动力需求。同时汽车的工作环境恶劣,可靠性要求极高。 纯电动汽车驱动系统要求

项目 | 直流电机 | 交流电机 | 永磁同步电机 | 开关磁阻电机 ----|------|----|----- 比功率|低|中|高|较高 峰值效率(%)|85 89|94 95|95 97|85 90 负荷效率(%)|88 91|79 85|90 92|78 86 转速范围(rpm)|4000 8000|9000 15000|4000~10000|>15000 可靠性|差|好|中|好 功率密度|低|中|最高|中 过载能力(%)|200|300 500|300|300 500 成本(¥/kw)|高|低|高|低于感应电机 控制操作性能|最好|好|好|好 控制器成本|低|高|高|一般 输出功率相对成本(元/kw)|1.0|0.8 1.2|1 1.5|0.6~1.0 近十年来,电动车电机驱动系统主要是开发系列化的交流异步电动机驱动系统、永磁无刷电动机驱动系统和开关磁阻电动机驱动系统。与原来的直流有刷电机驱动系统相比,以上驱动系统具有明显优势,其突出优点是体积小,质量轻,调速范围广,可靠性高。上表给出了各种电机驱动系统的性能比较。目前,美国的汽车公司大多采用高速、高效的交流异步电动机驱动系统,日本的汽车公司基本上采用永磁同步电动机驱动系统。

异步电动机其特点是结构简单,坚固耐用,成本低廉,运行可靠,低转矩脉动,低噪声,不需要位置传感器,转速极限高。

异步电动机矢量控制调速技术比较成熟,使得异步电动机驱动系统具有明显的优势,因此被较早应用于电动车的驱动系统,目前仍然是电动车驱动系统的主流产品(尤其在美国),但己被其他新型无刷永磁牵引电动机驱动系统逐步取代。

最大缺点是驱动电路复杂,成本高;相对永磁电动机而言,异步电动机效率和功率密度偏低。

永磁无刷电动机可采用圆柱形径向磁场结构或盘式轴向磁场结构,由于具有较高的功率密度和效率以及宽广的调速范围,发展前景十分广阔,在电动车辆牵引电机中是强有力的竞争者,已在国内外多种电动车辆中获得应用。

内置式永磁同步电动机也称为混合式永磁磁阻电动机。该电机在永磁转矩的基础上叠加了磁阻转矩,磁阻转矩的存在有助于提高电机的过载能力和功率密度,而且易于弱磁调速,扩大恒功率范围运行。内置式永磁同步电动机驱动系统的设计理论正在不断完善和继续深入,该电机结构灵活,设计自由度大,有望得到高性能,适合用作电动车高效、高密度、宽调速牵引驱动。这些引起了各大汽车公司同行们的关注,特别是获得了日本汽车公司同行的青睐。当前,美国汽车公司同行在新车型设计中主要采用内置式永磁同步电动机。

表面凸出式永磁无刷直流电机也称为永磁转矩电动机,相对内置式永磁同步电动机而言,其弱磁调速范围小,功率密度低。该结构电机动态响应快,并可望得到低转矩脉动,适合用作汽车的电子伺服驱动,如汽车电子动力方向盘的伺服电机。

无位置传感器永磁同步电动机驱动系统也是当前永磁同步电动机驱动系统研究的一个热点,将成为永磁同步电动机驱动系统的发展趋势之一,具有潜在的竞争优势。

永磁同步电动机驱动系统低速时常采用矢量控制,高速时用弱磁控制。

从20世纪os年代开关磁阻电动机驱动系统问世后,打破了传统的电机设计理论和正弦波电压源供电方式;并随着磁阻电机,永磁电机、电力电子技术和计算机技术的发展,交流电机驱动系统设计进入一个新的黄金时代;新的电机拓朴结构与控制方式层出不穷,推动了新一代机电一体化电机驱动系统迅猛发展。高密度、高效率、轻量化、低成本、宽调速牵引电机驱动系统已成为各国研究和开发的主要热点之一。

SRD开关磁阻电动机驱动系统的主要特点是电机结构紧凑牢固,适合于高速运行,并且驱动电路简单、成本低、性能可靠,在宽广的转速范围内效率都比较高,而且可以方便地实现四象限控制。这些特点使SRD开关磁阻电动机驱动系统很适合电动车辆的各种工况下运行,是电动车辆中极具有潜力的机种。SRD的最大缺点是转矩脉动大,噪声大。此外,相对永磁电机而言,功率密度和效率偏低;另一个缺点是要使用位置传感器,增加了结构复杂性,降低了可靠性。因此无传感器的SRD也是未来的发展趋势之一。

永磁式开关磁阻电动机也称为双凸极永磁电动机,永磁式开关磁阻电动机可采用圆柱形径向磁场结构、盘式轴向磁场结构和环形横向磁场结构。该电机在磁阻转矩的基础上叠加了永磁转矩,永磁转矩的存在有助于提高电机的功率密度和减小转矩脉动,以利于它在电动车辆驱动系统中应用。

转子磁极分割型混合励磁结构同步电机这一概念一提出就引起国际电工界和各大汽车公司研发中心的极大关注。转子磁极分割型混合励磁结构同步电动机具有磁场控制能力,类似直流电动机的低速助磁控制和高速弱磁控制,符合电动车辆牵引电动机低速大力矩和恒功率宽调速的需求。目前该电机的研究处于探索阶段,电机的机理和设计理论有待于进一步深入研究与完善,作为候选的电动车辆牵引电动机具有较强的潜在的竞争优势。

开关磁阻性能好,优点明显同时缺点也非常明显,相关知识可参考以下链接。 开关磁阻电机基本介绍: 开关磁阻电机基础知识 、 百度百科:开关磁阻电机 、 开关磁阻电机特点及应用

在上表中我们可以看出交流异步电机的优点是:可靠性高,过载能力强、成本稍低,缺点是:功率密度相对较低、效率较低。永磁同步电机的优点是:效率高、功率密度高,缺点是:可靠性稍低,过载能力较低,成本较高。 针对这两类电机的优缺点个人认为: 1)交流异步电机比较适合用在大巴车、物流车等对安装布置空间不敏感,要求过载能力强的车型上。 2)永磁同步电机比较适合用在乘用车上,乘用车对安装布置空间要求高,一般不会产生过载。

如上表所示感应电机的损耗主要包括:转子铜损、杂散损耗、定子铜损(磁通电流)、定子铜损(转矩电流)、摩擦和风阻损耗、定子铁损这几部分组成。相同功率的永磁电机相比感应电机没有转子铜损和定子铜损(磁通电流)因此永磁电机相比感应电机效率更高。

交流异步电机只使用铁和铜材料组成不使用永磁材料, 永磁材料 温度特性差(一般80℃经过特殊处理的能够达到200℃),且易于粉化腐蚀,必须通过调整其化学成分和采取表面处理方法使之得以改进,才能达到实际应用的要求。相比交流异步电机永磁同步电机在耐温性能差和高转速下永磁容易产生机械损伤,因此永磁同步电机相比交流异步电机可靠性要差。 同时由于永磁同步电机磁场是由永磁体产生如不采取弱磁控制磁场强度是“恒定的”如果电机处于高转速下,电机的反电动势很可能会超过控制器的最高输出电压造成控制器损坏。因此在电机高速运行时会进行弱磁控制降低反电动势,以提高电机转速。

新能源汽车主要的四种电机

【太平洋汽车网】驱动电机系统是新能源车三大核心部件之一。电机驱动控制系统是新能源汽车车辆行使中的主要执行结构,其驱动特性决定了汽车行驶的主要性能指标,它是电动汽车的重要部件。

一、新能源汽车驱动电机综述

1.驱动电机的定义驱动电机(drivemotor)是将电能转换成机械能为车辆行驶提供驱动力的电气装置,该装置也可具备机械能转化成电能的功能。驱动电机系统主要由驱动电机、驱动电机控制器及它们工作必须的辅助装置组合而成,其中电机主要由定子、转子、机壳、连接器、旋转变压器等零部件装配而成。

2.主要参数新能源汽车电机核心指标包括:效率、功率密度、转矩密度,其中效率包括最高效率以及高效区。

(1)持续转矩:车用驱动电机系统在额定电压、额定转速条件下,规定的SI工作制下的最大、长期工作的转矩。

(2)最高工作转速:相应于电动汽车最高行驶车速的电机转速,车用驱动电机系统在额定电压条件下,在该转速时应能以额定功率运行。

(3)峰值功率车用驱动电机系统在额定电压、额定转速条件下,在一定的持续时间内能输出的最大功率。对于纯电动商务车用驱动电机系统,持续时间规定为60s;对于纯电动乘用车和混合动力车用驱动电机系统,持续时间规定为30s。

3.新能源汽车对驱动电机的基本要求

(1)新能源汽车电机要求结构紧凑、尺寸小、功率密度高、转矩密度高。

整车布置空间有限,尤其是乘用车,因此对电机系统(电机和控制器)要求结构紧凑,尺寸小。如果要达到上述目的,必须提高电机系统的功率密度和转矩密度。

(2)新能源汽车电机的可靠性要求高。

整车运行环境恶劣,比如整车的振动、电池电压剧烈的波动,这些都是新能源汽车电机面临的恶劣环境。而作为整车,必须考虑到人身安全。因此,以上两个特点使得对新能源汽车可靠性提出更高要求。

(3)新能源汽车电机要求效率高、高效区广、重量轻。

整车上电池容量有限,又要尽可能提高续航里程,这就要求整车的电机系统效率要高,高效区必须广,这样才能提高整车的续航里程。此外,电机系统的重量必须要轻,这也是提高整车续航的方法之一。

(4)新能源汽车电机要求低噪音、低振动,满足消费者对车辆舒适性的追求。

(图/文/摄:太平洋汽车网问答叫兽)

扫描二维码推送至手机访问。

版权声明:本文由金轮在线发布,如需转载请注明出处。

本文链接:https://www.goldenwheelonline.com/view/2241.html

标签: 电动汽车
分享给朋友:

“纯电动汽车的驱动电机 纯电动汽车的驱动形式有哪些” 的相关文章

扫码租电动汽车 怎样扫车识别码知道价格

扫码租电动汽车 怎样扫车识别码知道价格

扫码共享汽车怎么用?请问大家扫码汽车是如何收费的?扫码电动车怎么收费?永安行共享电动车怎么收费标准?什么是共享电动车 共享电动车的使用?什么软件可以租电动车?本文导航共享汽车怎么才能免费怎样扫车识别码知道价格哪里能买到扫码电动车永安行共享单车优惠共享电动车是怎么用专门租电动车的平台共享汽车怎么才能免...

低速电动汽车生产资质 现在开电动车厂需要什么手续

低速电动汽车生产资质 现在开电动车厂需要什么手续

开办电动汽车生产厂,生产电动汽车,应该具备哪些证件,道爵电动低速电动汽车能上牌照吗有C|驾照?生产新能源汽车需要哪些资质,具备哪些条件,国内低速电动车品牌知名度最高的是哪个品牌,买低速电动车有正规发票吗?本文导航现在开电动车厂需要什么手续低速电动汽车c3牌照新能源汽车资质名单汇总中国纯电动车十大品牌...

电动汽车 感叹号 电动车故障灯图解

电动汽车 感叹号 电动车故障灯图解

电动车出现感叹号标志是怎么回事?知豆电动汽车行驶时突然出现一个电池加感叹号,新能源小汽车加感叹号的标志是什么意思?电动车感叹号故障灯什么意思?北汽新能源汽车出现感叹号怎么回事?电动汽车仪表盘出现红色汽车加感叹号是什么故障?本文导航电动车出现红色叹号是什么意思知豆电动车报bms故障新能源汽车仪表盘标志...

邢台电动汽车厂家 河北跃迪新能源

邢台电动汽车厂家 河北跃迪新能源

河北有电动汽车配件厂家,河北奥捷斯新能源汽车科技有限公司怎么样?邢台哪有专业维修新能源电动汽车的地方,河北亿亚电动汽车科技有限公司怎么样?河北铭鹿电动汽车有限公司怎么样?电动叉车厂家。本文导航河北电动汽车制造厂家河北跃迪新能源邢台亮驰汽车维修服务中心河北电动汽车股份有限公司绿驹天津工厂电动车新手开叉...

电动汽车洗牌 造车新势力大揭秘

电动汽车洗牌 造车新势力大揭秘

长治低速电动汽车需上牌吗?全球造车新势力大洗牌 | 破产风暴下赛道依然拥挤,新的洗牌即将到来 长城轿车会是下一个爆点吗?本文导航长治对低速电动小轿车有什么政策造车新势力大揭秘中国的长城汽车会是下一个现代长治对低速电动小轿车有什么政策低速电动车目前上不了牌,只有享受国家补贴上了国家公告的高速车才可以上...

油电两用的电动汽车 油电混合车型什么车最好

油电两用的电动汽车 油电混合车型什么车最好

油电一体的汽车都有哪些,油电混合动力汽车有哪些,油电混合汽车有哪些。本文导航油电两用的车什么车最好10万左右的新能源汽车油电混合车型什么车最好油电两用的车什么车最好油电混用的汽车有:本田crv,皓影,rav4荣放,楼兰,雷克萨斯nx,雷克萨斯ux,雷克萨斯rx,森林人,威兰达,斯巴鲁xv等。油电混合...

发表评论

访客

◎欢迎参与讨论,请在这里发表您的看法和观点。