2024-03-29 07:21:50 | 找车网
1、电动汽车对于驱动电机的要求
目前电动汽车主要有三个性能指标:
(1)最大行驶里程(km):电动汽车在电池充满电后的最大行驶里程;
(2)加速能力(s):电动汽车从静止加速到一定的时速所需要的最小时间;
(3)最高时速(km/h):电动汽车所能达到的最高时速。
在美国某机场运营的纯电动客车
大家都知道,电机分很多种。单工业电机就有很多。但是作为电动汽车的驱动电机,其诞生之初就有着独特的性能要求:
(1)适用汽车各种工况:频繁的启动/停车、加速/减速,这就要求电动汽车的驱动电机满足转矩控制的动态性能要高。
(2)为了减少整车的重量,通常取消多级变速器,这就要求在低速或爬坡时,电机可以提供较高的转矩,通常来说要能够承受4-5倍的过载;
(3)驱动电机调速性能要好:要求调速范围尽量大,同时在整个调速范围内还需要保持较高的运行效率;
(4)电机设计时尽量设计为高额定转速,同时尽量采用铝合金外壳,高速电机体积小,有利于减少电动汽车的重量;
(5)电动汽车应具有最优化的能量利用,具有制动能量回收功能,再生制动回收的能量一般要达到总能量的10%-20%;
(6)可靠性好:鉴于电动汽车所使用的电机工作环境更加复杂、恶劣,因此,可靠性必须要高。同时还要保证电机生产的成本不能过高。
2、几种常用的驱动电机
2.1直流电动机
直流电动机
在电动汽车发展的早期,大部分的电动汽车都采用直流电动机作为驱动电机,这类电机技术较为成熟,有着控制方式容易,调速优良的特点,曾经在调速电动机领域内有着最为广泛的应用。
但是由于直流电动机有着复杂的机械结构,例如:电刷和机械换向器等,导致它的瞬时过载能力和电机转速的进一步提高受到限制,而且在长时间工作的情况下,电机的机械结构会产生损耗,提高了维护成本。
此外,电动机运转时电刷冒出的火花使转子发热,浪费能量,散热困难,也会造成高频电磁干扰,影响整车性能。由于直流电动机有着以上缺点,目前的电动汽车已经基本将直流电机淘汰。
2.2交流异步电动机找车网
交流异步电动机
交流异步电机是目前工业中应用十分广泛的一类电机,其特点是定、转子由硅钢片叠压而成,两端用铝盖封装,定、转子之间没有相互接触的机械部件,结构简单,运行可靠耐用,维修方便。交流异步电机与同功率的直流电动机相比效率更高,质量约轻了二分之一左右。
如果采用矢量控制的控制方式,可以获得与直流电机相媲美的可控性和更宽的调速范围。由于有着效率高、比功率较大、适合于高速运转等优势,交流异步机是目前大功率电动汽车上应用最广的电机。
【太平洋汽车网】汽车行驶的特点是频繁地启动、加速、减速、停车等,在低速或爬坡时需要高转矩,在高速行驶时需要低转矩。电动机的转速范围应能满足汽车从零到最大行驶速度的要求,即要求电动机具有高的功率密度。
在研发电动汽车电机驱动系统时,测试电机性能在新能源汽车测试项目中,有个叫实际工况模拟实验,这就要求测试系统的系统控制响应性能好,具体的可参考致远电子的电机测试系统。
与常规使用感应电机相比,电动汽车电机无论在性能要求和驱动原理上都有较大区别:
1、电动汽车电机应该具备较大的启动转矩、良好的启动性能和良好的加速性能来满足电动汽车的频繁启停、加减速或爬坡等要求。反映在电机测试上,就是要求电机在进行转速或转矩控制时,响应时间要短;同时在外界负载发生阶跃变化时,电机自身的反映要够快,调整输出的功率和转速;
2、电机汽车电机的恒功率范围应该设计得较为宽广,以满足电动汽车高速行驶时的转矩输出,保证汽车可实现的最高时速;
3、电动汽车电机应该具备较大范围的调速能力,在低速时具有较大的转矩,在高速时具有高功率,能够根据驾驶需要,随时调整电动车的行驶速度和相应的驱动力;
4、电动汽车电机应该具备良好的效率特性,在较宽的转速/转矩范围内,获得最优的效率,提高一次充电后的持续行驶里程,一般要求在典型的驾驶循环区,获得85%~93%的效率;
5、电动汽车电机的外形尺寸要求尽可能小,质量尽可能轻,功率密度最优化;
6、电动汽车电机应该具备良好的可靠性,耐温和耐潮湿性能强,能够在较恶劣的环境下长期工作,运行时噪音低,维修方便;
7、结合电机控制器是否能有效的回收制动产生的能量。
(图/文/摄:太平洋汽车网问答叫兽)
随着时代的发展,新能源汽车已经越来越走入千家万户当中,但是如果大家仔细观察的话,现在许多新能源汽车都有一个共同的特点,那就是“前圆后方”。这里面指的是电动车的车头都十分的圆润,而在车尾处,却拥有有较为硬朗的线条,更加具有棱角感。但是这样的设计,在燃油车里是少见的,而在电动车领域却是十分常见,是什么原因呢?
其实,之所以在电动车领域采用这样的设计,圆润的前脸加上棱角的后体,是由于在流体力学领域当中,这样是一种十分理想的状态,能够降低汽车风阻系数。
众所周知,纯电动汽车所采用的动力方式是电力,因此对于降低风阻要求是十分高的,而他采用这样“前圆后方”的设计,最主要考虑就是能够降低风阻。给大家举一个例子,华为汽车旗下的极狐阿尔法T,他的定位是中型SUV,他在设计理念当中,就采用了降低风阻的设计理念,将风阻系数成功降到0.27,这比许多燃油汽车的风阻系数还要低很多。
而在电动车领域,还有一个不一样的设计,那就是“四轮四角”,顾名思义就是尽可能地降低前后悬的长度,让四个车轮布置在车辆的左前角,右前角、左后角、右后角,从而让汽车行驶状态更加稳定。
要知道这样的设计,在燃油汽车领域是十分稀少的,而在市场当中只有SMART MINI这样车型,采用这样的设计。
这是由于现在的电动车根本不需要复杂的变速箱和前后传动轴,因此电机的布置比发动机更灵活,这导致汽车发动机、变速箱的位置空出来,而与此同时,电动机进一步靠近轮子,这样汽车的空间距离感更长一点。同样长度的汽车,电动车比燃油车多出将近半排座位的空间来,四个轮子则可以塞入车辆四个角落,故而称为“四轮四角”。
在这些车企设计当中,比较具有代表性的就是AION Y,四轮四角除了增强操控性能外,还能提升车辆内部的驾乘空间表现。
其实,纯电动车领域的“四轮四角”和“前圆后方”的设计理念,最主要就是为了能够降低风阻,增加乘坐舒适度,降低百公里的油耗,最终的目的,都是为了提高新能源汽车的续航能力。
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