电动汽车用电机的国内外发展状况及发展趋势

电动汽车用驱动电机特性比较
3.电动汽车用驱动电机系统的研究现状
电动乘用车方面，我国目前主要应用的是永磁无刷 电机及交流异步电机，开关磁阻式电机在乘用车方面还 没有应用，永磁及异步电机目前技术都已经很成熟，也 具有批量配套的能力，但是国内目前的电动汽车市场还 没有实现量产，只是处于小批量试制及实验阶段，因此 国内的车用驱动电机系统也是小批量生产的水平，包括 上述的各种类型电机以及风冷、水冷等冷却形式，涵盖 5KW-180KW功率范围。
2.4开关磁阻电动机
开关磁阻电动机优点： 它是一种新型电动机，该系统具有很多明显的 特点：它的结构比其它任何一种电动机都要简单， 在电动机的转子上没有滑环、绕组和永磁体等，只 是在定子上有简单的集中绕组，绕组的端部较短， 没有相间跨接线，维护修理容易。因而可靠性好， 转速可达15000 r/min。效率可达85%～93%呢，比 交流感应电动机要高。 损耗主要在定子，电机易于冷却；转子元永磁 体，调速范围宽，控制灵活，易于实现各种特殊要 求的转矩一速度特性，而且在很广的范围内保持高 效率。更加适合电动汽车动力性能要求。
永磁无刷直流电动机的不足： 受永磁材料工艺的影响和限制，使得永磁无刷 直流电动机的功率范围较小，最大功率仅几十千瓦。 永磁材料在受到振动、高温和过载电流作用时，其 导磁性能可能会下降或发生退磁现象，将降低永磁 电动机的性能，严重时还会损坏电动机，在使用中 必须严格控制，使其不发生过载。 永磁无刷直流电动机在恒功率模式下，操纵复 杂，需要一套复杂的控制系统，从而使得永磁无刷 直流电动机的驱动系统造价很高。
电动汽车对电动机的基本要求
（1）电动汽车用电动机应具有瞬时功率大，过载能力强、过载 系数应为3～4，加速性能好，使用寿命长的特点。 （2）电动汽车用电动机应具有宽广的调速范围，包括恒转矩区 和恒功率区。在恒转矩区，要求低速运行时具有大转矩，以 满足起动和爬坡的要求；在恒功率区，要求低转矩时具有高 的速度，以满足汽车在平坦的路面能够高速行驶的要求。 （3）电动汽车用电动机应能够在汽车减速时实现再生制动，将 能量回收并反馈回蓄电池，使得电动汽车具有最佳能量的利 用率，这在内燃机汽车上是不能实现的。 （4）电动汽车用电动机应在整个运行范围内，具有高的效率， 以提高1次充电的续驶里程。
交流三相感应电动机的不足： 交流三相感应电动机的耗电量较大，转子容易 发热，在高速运转时需要保证对交流三相感应电动 机的冷却，否则会损坏电动机。 交流三相感应电动机的功率因数较低，使得变 频变压装置的输入功率因数也较低，因此需要采用 大容量的变频变压装置。交流三相感应电动机的控 制系统的造价远远高于交流三相感应电动机本身， 增加了电动汽车的成本。并且调速性也较差。
开关磁阻电动机的不足： 控制系统比其他电动机的控制系统复杂一些， 位置检测器是开关磁阻电动机的关键器件，其性能 对开关磁阻电动机的控制操作有重要影响。由于开 关磁阻电动机为双凸极结构，不可避免地存在转矩 波动，噪声是开关磁阻电动机最主要的缺点。 但近年来的研究表明，采用合理的设计、制造 和控制技术，开关磁阻电动机的噪声完全可以得到 良好的抑制。另外，由于开关磁阻电动机输出转矩 波动较大，功率变换器的直流电流波动也较大，所 以在直流母线上需要装置一个很大的滤波电容器。
电动汽车用电机的国内外 发展状况及Hale Waihona Puke Baidu展趋势
目录
1.电动汽车对电动机的基本要求 2.电动汽车用电动机的种类和控制方法 2.1有刷直流电动机 2.2永磁无刷直流电动机 2.3交流三相感应电动机 2.4开关磁阻电动机 3.电动汽车用驱动电机系统的研究现状 4.电动汽车用驱动电机的发展趋势
引言
驱动电机系统是电动汽车的关键技术之一。在 新能源汽车中，一般情况下是电机取代发动机并在 电机控制器的控制下，将电能转化为机械能来驱动 汽车行驶。其中，在纯电动汽车、太阳能电动汽车 和燃料电池电动汽车中，电机作为纯驱动装置；在 串联式混合动力汽车中，电机作为主要动力装置； 在并联式混合动力汽车中，电机作为辅助动力装置。 新能源汽车与普通燃油汽车的最重要区别就在于电 机驱动系统。
电动汽车驱动系统组成及结构：
组成：
结构形式：
传统的驱动系统 简化的传统驱动系统 电动机—驱动桥整体式驱动系统 双电动机驱动系统 内转子电动轮驱动系统 外转子电动轮驱动系统
2.电动汽车用电动机的种类和控制方法 2.1有刷直流电动机
主要优点：控制简单、技术成熟。具有交流电 机不可比拟的优良控制特性。在早期开发的电动汽 车上多采用直流电动机，即使到现在，还有一些电 动汽车上仍使用直流电动机来驱动。 缺点：存在电刷和机械换向器，不但限制了电 机过载能力与速度的进一步提高，而且如果长时间 运行，要经常维护和更换电刷和换向器。由于损耗 存在于转子上，使得散热困难，限制了电机转矩质 量比的进一步提高。 在新研制的电动汽车上已基本不采用直流电动 机。
2.2永磁无刷直流电动机
永磁无刷直流电动机性能优点： 它是一种高性能的电动机。它的最大特点就是 具有直流电动机的外特性而没有电刷组成的机械接 触结构。采用永磁体转子，没有励磁损耗，发热的 电枢绕组又装在外面的定子上，散热容易，因此， 永磁无刷直流电动机没有换向火花，没有无线电干 扰，寿命长，运行可靠，维修简便。 转速不受机械换向的限制，如果采用空气轴承 或磁悬浮轴承，可以在每分钟高达几十万转运行。 永磁无刷直流电动机机系统相比具有更高的能量密 度和更高的效率，在电动汽车中有着很好的应用前 景。
2.3交流三相感应电动机
交流三相感应电动机优点： 交流三相感应电动机是应用得最广泛的电动机。 其定子和转子采用硅钢片叠压而定子之间没有相互 接触的滑环、换向器等部件。结构简单，运行可靠， 经久耐用。交流感应电动机的功率覆盖面很宽广， 转速达到12000～15000r/min。可采用空气冷却或液 体冷却方式，冷却自由度高。对环境的适应性好， 井能够实现再生反馈制动。与同样功率的直流电动 机相比较，效率较高，质量减轻一半左右，价格便 宜，维修方便。