2024-01-21 14:15:44 | 找车网
目前新能源汽车电机主要以永磁电机和感应电机为主,本文将着重介绍这两种电机发展现状。
国外新能源汽车驱动电机的发展现状:
感应电机的代表当属特斯拉Model S。特斯拉汽车Tesla Model S P85D 所搭载三相感应电动机最大功率可达515 kW(700 Ps),转速范围为12 000~20 000 r /min,加上双电机四驱设计,在减速机配合下,可轻易产生930 N·m 的扭矩,令P85D 的百千米时速加速在3. 4 s 内便可完成。Model S 前后置双电机配置依靠特斯拉优化过的算法,可以根据不同的行驶状况产生不同的动力交错输出,保持汽车的高效运行。助于优异的控制算法和高效的铸铜转子异步电机,特斯拉无论是动力还是在节能、续航方面都有很大优势,纯电动模式续航里程可达426 km。
永磁同步电机的代表为丰田Prius 系列。丰田公司在1997 年便研发出世界上第一款成熟的混合动力汽车—Prius,迄今为止已发展到第4 代。第4 代Prius 电机采用了分段线圈式定子,转子磁路结构也做了改变,电机的峰值功率为53 kW,峰值转矩为163 N·m,最高转速更是达到17 000 r /min。图1 所示为Prius 系列电机的转子结构图。从结构变化可以看出丰田对永磁同步电机设计研究逐渐深入,其转速及功率密度也不断提高,总的基调为增加直轴电感,增加凸极率。除Prius 系列,丰田还研制了V 一型转子结构的2008 Lexus LS600H,峰值功率为110 kW,峰值转矩为300 N·m,最高转速达到10 230 r /min,功率密度高达2.46 kW/kg。
奥迪混合动力汽车Q3 驱动电机为永磁同步电机,其最大输出功率为32 kW,最高转速达到12 500 r /min。另一款Q5 采用的永磁同步电机最大功率为40 kW( 2 300 r /min),最高转矩为211 N·m,功率密度达到1。54kW/kg。
宝马公司研发了宝马i3 永磁同步电机。该电机充分发挥了内置式永磁同步电机的优势,电机总重约为42 kg,电机功率可达125 kW,扭矩可达250 N·m。
国内新能源汽车驱动电机的发展现状
借助于国家政策的支持与财政补贴,我国新能源车用电机得到了快速发展。国内很多高校、研究机构、汽车生产商相继投入到新能源汽车电机的研发中,并且取得了一定成果。
天津大学、天津清源公司研制的永磁同步电机及其控制系统的峰值功率为45 kW,最大转矩为99.5 N·m,系统最高效率为95%,功率密度为1.087 kW/kg。沈阳工业大学国家稀土永磁电机工程技术研究中心,研制出额定功率为20 kW,最大功率为40 kW,功率密度超过1.5 kW/kg 的高功率密度永磁同步电机。江苏省交通科学研究院股份有限公司研制了100 kW 电动汽车双绕组永磁同步电机,额定功率为100 kW,峰值功率为220 kW,额定扭矩为960 N·m,峰值扭矩为3 200 N·m,全转速全转矩范围具有两个高效运行区域,电机与驱动器总体效率不小于90%,高速与过载运行范围效率不小于80%。
上海电驱动EM1269/EC1262 型号车用永磁同步电机性能指数如下:峰值功率为94 kW,额定功率为45 kW,峰值转矩为225 N·m,额定转矩为100 N·m,额定转速4 300 r/min,峰值转速为12000 r/min.
精进电机研发的驱动电机额定功率为85 kW,峰值功率为135 kW,额定转矩为325 N·m,峰值转矩为600 N·m,额定转速为2500 r /min,峰值转速为6000 r /min。
比亚迪e6 采用的永磁电机额定功率为75 kW,峰值功率为90 kW,电动机总扭矩为450 N·m,最高车速为140 km/h,单次充电续航里程在综合工况下最大可达300 km。
目前,虽然我国新能源汽车动力技术有了突飞猛进的发展,但在高端技术等方面,与国际先进水平还具有一定差距。
在当前的新能源市场当中,主要通用两款电机,分别是永磁同步电机和异步电机,这两款电机都有自己所擅长的。许多车企根据不同的成本、使用场景、技术等需求不同,来选择不同的电机。
如特斯拉Model 3选择的是永磁同步电机,而蔚来ES8 Model X使用的是异步电机,那么这两种电机到底有什么区别呢?
首先,两款电机的定义不同。电机都是通过通电产生磁场,并通过电子内部一个叫转子的东西切割旋转的磁感线,从而产生动力的。当转子的速度与磁场的速度一致,我们称之为同永磁同步电机,当转子的速度低于磁场速度,我们称之为异步电机。从能量转化率来看,这两部电机也是各不相同的。永磁同步电机的转化效率是要高于同步电机的。
永磁同步电机有一个十分重要特点,那就是能量转化率很高,最高可达到94%。而异步电机的能量转化率低,最高可达到90%。但其实这两部电机与传统燃油汽车相比,转化效率也是很高的,传统燃油车的发动机最大转化效率是42%。他们的速度适用范围也是相当不一样的,一个宽一个窄。
永磁同步电机能够适应车辆在复杂道路上行驶的需求,简单来说,就是在各个部门都能保持较高能量转化率。而异步电机在高速行驶中,才能够提高转化效率,但在低速行驶时,所耗的功率是要比永磁同步电机大很多,使用范围窄。找车网
从两个电机的体积上来看,这两个电极有着很大的差异,一个胖,一个瘦。
永磁同步电机相比于异步电机来说,体积较小,重量轻。体积小,就能给新能源车带来更多的优势,车辆内机和后备箱能够设立更多的单独空间。放在底盘上,也可以扩大空间,增加电池,有利于车辆的轻量化设计。
特斯拉电动车电机原理
特斯拉电动车电机原理是感应电动机驱动。
特斯拉汽车
由感应电动机驱动,感应电动机是尼古拉˙特斯拉在一个世纪前发明的,特斯拉汽车的名字也是为了纪念尼古拉˙特斯拉而取的;感应电动机有两个主要的部件,
定子和转子
。转子由横着的多根导电杆,两端的导电圆盘,以及夹在导电圆盘之间的多个
硅钢片
组成。定子连接到
三相交流电
上,线圈中的三相交流电产生旋转的磁场,从而在电机中产生具有4个磁极的磁场,旋转的磁场在转子的导电杆中产生感应电流。因为导电杆中有电流,所以导电杆在磁场中转动。
特斯拉是什么车系的车?
特斯拉是一款新能源汽车,即电动汽车;
纯电动汽车
,相对燃油汽车而言,主要差别(异)在于四大部件,驱动电机,调速控制器、动力电池、车载充电器。相对于加油站而言,它由公用超快充电站。纯电动汽车之品质差异取决于这四大部件,其价值高低也取决于这四大部件的品质。结构特点是发动机带动发电机发电,电能通过
电机控制器
输送给电动机,由电动机驱动汽车行驶。
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