电动汽车的电气驱动系统
电动汽车电驱系统分类、技术趋势和主流电驱系统介绍
4、电驱动系统的结构形式
（6）外转子电动轮驱动系统
a.采用低速外转子电动机，可完全去掉变速装置。 b.电动机外转子直接安装在车轮轮缘上，电动机转速和车轮转速相等，车轮转速和车速控制完全取决于电动 机的转速控制。 c.低速外转子电动机结构简单，无需齿轮变速传动机构，但其体积大、质量大、成本高。
5、驱动电动机的选择及功率匹配
（1）同步电动机：转子转速与定子旋转磁场的转速 相等。又分为绕线式和永磁式。 （2）异步电动机：转子转速不等于定子旋转磁场的 转速。 优点：结构简单，价格便宜，运行可靠，维护方便， 效率较高。 缺点：功率因数低。 电动汽车用交流异步电动机具有以下特点： （ 1 ）高速低转矩时运转效率高。（ 2 ）低速时有高 转矩，并有宽泛的速度范围。（3）易实现转速超过 10000r/min的高速旋转。（4）小型轻量化。（5） 高可靠性。（ 6 ）制造成本低。（ 7 ）控制装置的简 单化。
7、交流电动机分为：
异步电动机的特点：成本低，可靠性高，广泛应用于大型高速电动汽车中。三相鼠笼式异步电动机功率容量覆盖 面很大，冷却自由度高，环境适应性好，可再生制动，效率高，重量轻。 电动机在10000r/m以上高速运转时，采用一级齿轮减速。 汽车驱动电动机需用新方法设计。 冷却方式：风冷，水冷 异步电动机是多变量系统，电压、电流、频率、磁通、转速相互影响。 异步电动机的调速控制：矢量控制，直接转矩控制，转速控制，变频恒压控制，自适应控制，效率优化控制等。 永磁电动机的分类 根据输入电动机接线端的电流种类可分为： （1）永磁直流电动机 （2）永磁交流电动机（永磁无刷电动机，没有电刷、滑环或换向器） 根据输入电动机接线端的交流波形永磁无刷电动机可分为： （1）永磁同步电动机 （2）永磁无刷直流电动机
新能源汽车电机驱动系统
图6.9 直流无刷电动机结构
第二节直流电动机
4、无刷直流电动机BLDCM（brushless DC motor）
2. ）直流无刷电动机工作原理 无刷直流电机 的工作原理比较复杂，其工作原理如图6.10所示， 主要是通过转子位置传感器输出信号控制电子换 相线路去驱动逆变器的功率开关器件，使电枢绕 组依次通电，从而在定子上产生跳跃式旋转磁场， 拖动电动机转子旋转。随着电动机转子转动，转 子位置传感器又不懂送出位置信号，以不断改变 电枢绕组的通电状态，使得在某一磁极下导体中 电流方向保持不变，这样电动机就能旋转起来了。
5
常见的电动机中适用于电力驱动的电动机的分类如表6.1所示。
性能及类型 转速范围/rpm
功率密度 电动机重量 电动机体积
可靠性 结构坚固性 控制器成本
表6.1几种典型电动机的性能特性
直流电动机
异步电动机
永磁同步电动机
4000~6000
12000~20000
4000~10000
低
中
高
重
中ห้องสมุดไป่ตู้
轻
大
中
小
一般
好
具安有全高有可保控障性、稳态精度、动态性能，机械效率高，以满足多部电机协调运行。
三、新能源汽车对驱动电机的性能要求
第六章 新能源汽车电机驱动系统
7
1．高电压 2．高转速 3．起动转矩大、调速范围宽 4． 防过载能力强 5．具有高可控性、稳态精度、动态性能，机械效率高，以满足多部电机协调运行。 6．可兼做发电机使用 7．安全有保障 8. 结构简单，适合大批量生产，使用维修方便，价格便宜
低、无换向火花和无线电干扰等特点。无刷电动机转子上即无铜损又无鉄耗，其效率比同容量
新能源汽车电气系统的基本组成
新能源汽车电气系统的基本组成一、引言随着环保意识的不断提高，新能源汽车逐渐成为人们关注的焦点。
而新能源汽车电气系统是新能源汽车中非常重要的组成部分。
本文将从以下几个方面详细介绍新能源汽车电气系统的基本组成。
二、电池管理系统电池管理系统是新能源汽车电气系统中最核心的部分之一。
它主要负责对电池进行管理和控制，确保电池的安全、稳定运行。
具体来说，电池管理系统包括以下几个方面：1. 电池状态估计：通过对电池内部参数进行监测和计算，估计出当前电池的状态，如剩余容量、SOC（State of Charge）、SOH（State of Health）等。
2. 电池均衡：由于各个单体之间存在差异，容易导致某些单体充放电不均衡，从而影响整个电池组的性能。
因此，需要通过均衡措施来保证每个单体充放电平衡。
3. 温度控制：温度是影响锂离子电池寿命和安全性的重要因素之一。
因此，在使用过程中需要对温度进行控制，保持电池在适宜的温度范围内运行。
4. 充放电控制：充放电控制是电池管理系统最基本的功能之一。
通过对充放电过程进行控制，可以保证电池的安全、稳定运行。
三、电机驱动系统电机驱动系统是新能源汽车中另一个非常重要的组成部分。
它主要负责将电池提供的能量转换为机械能，驱动汽车行驶。
具体来说，电机驱动系统包括以下几个方面：1. 电机：电机是整个驱动系统中最核心的部分。
根据不同的需求和应用场景，可以选择不同类型、不同功率的电机。
2. 变速器：变速器主要负责将电机输出的转矩和转速转换为适合车辆行驶的转矩和转速。
同时，还可以根据不同道路条件和车速调整变速比例。
3. 控制器：控制器是整个驱动系统中最关键、最复杂的部分之一。
它主要负责对电机进行控制和调节，确保其输出符合预期，并且在各种工况下都能够稳定运行。
四、充电系统充电系统是新能源汽车电气系统中非常重要的组成部分。
它主要负责对电池进行充电，为车辆提供能量。
具体来说，充电系统包括以下几个方面：1. 充电桩：充电桩是新能源汽车充电的重要设备之一。
电动汽车驱动电机ppt课件
26
第三章
驱动电机系统控制策略简介
驱动电机系统下电流程
27
第三章
驱动电机系统控制策略简介
驱动电机系统驱动模式
整车控制器根据车辆运行的不同情况，包括车速、挡位、电池 SOC值来决定，电机输出扭矩/功率。
当电机控制器从整车控制器处得到扭矩输出命令时，将动力电池 提供的直流电，转化成三相正弦交流电,驱动电机输出扭矩，通过机械 传输来驱动车辆。
9
第二章
驱动电机系统关键部件简介
C33DB 驱动电机控制器结构
10
第二章
驱动电机系统关键部件简介
C33DB 驱动电机控制器结构
11
第二章
驱动电机系统关键部件简介
C33DB 驱动电机控制器主要零件
12
第二章
驱动电机系统关键部件简介
C33DB驱动电机系统工作原理
在驱动电机系统中，驱动电机的输出动作主要是靠控制单元给定命令执 行，即控制器输出命令。控制器主要是将输入的直流电逆变成电压、频 率可调的三相交流电，供给配套的三相交流永磁同步电机使用。
CAN总线接口
29 CAN_SHIELD
10
TH
9
TL
电机温度传感器接口
28
屏蔽层
8
485+
7
485-
RS485总线接口
15 HVIL1(+L1) 26 HVIL2(+L2)
高低压互锁接口
19
第二章
驱动电机系统关键部件简介
检修——驱动电机控制器低压插件
建议检修时先确认插件是否连接到位，是否有“退针”现象。
20
第二章
驱动电机系统关键部件简介
检修——确认高压动力线束连接
电动汽车结构与原理第章_电动汽车电气系统
北汽E电动版：从使用制热会影响续航里程上分析， 应该是电阻制热。
北京出租车司机反映：冬天开暖风会缩短续航里程
比亚迪秦：不清楚 沃蓝达：电阻制热，会影响续航里程 特斯拉 ModelS：电阻制热，使用的是PTC制热 趋势：在电动车上，使用热泵来实现制冷和制
热，一定是必然趋势，否则电阻制热的方式，对
能源的消耗太大，会影响续航里程，也不符合电 动车环保的初衷。
(2)暖风系统 ① 热泵 由传动带驱动的直流无刷电动机的电动汽车热泵式空
调系统工作原理如图5-7所示。
空调系统的制冷／制热模式由四通换向阀转换，实线 箭头表示制冷工况，虚线箭头表示制热工况。
图5-7 电动汽车热泵式空调系统原理
空调的制热和制冷的道理是相同的，不过并不是重 新把空调反装一次，也不是让压缩机倒转，而是通过 一个巧妙的四通阀实现了制冷和制热的切换。 四通阀这个东西很巧妙，让压缩机的运行方向没有 改变的情况下，替换了蒸发器和冷凝器的位置，从而改
⑤ 具有能量回馈功能。电动汽车的功率变换器一般为
双向设计。
(1)直流斩波(Buck)式降压功率变换器
(2)单端正激式降压功率变换器
5.3.1 降压功率变换器 (1)直流斩波(Buck)式降压功率变换器 Buck电路是非隔离式的，一般用在输入、输出电 压相差不大的场合，例如用于车载小功率高压直流电 机的调速。
图5-16 双向功率变换器的电路原理
图5-17 双向功率变换器实物及示意
(1)直流不停电电源系统(DC-UPS) 图5-18是一种DC-UPS的结构框图，由AC/DC 变换器、电池包BA和双向DC/DC变换器构成。
图5-18 DC-UPS电源系统
(2)电动汽车燃料电池电源系统 图5-19为电动汽车燃料电池电源系统结构框图， 双向DC/DC变换器是此电源管理系统中的重要组成部 分之一。
纯电动汽车高压电气系统原理
纯电动汽车高压电气系统原理一、引言随着环保意识的不断提高，纯电动汽车越来越受到人们的关注。
纯电动汽车的高压电气系统是其关键部件之一，它负责将电池组储存的能量转化为驱动电机所需的直流高压电能。
本文将详细介绍纯电动汽车高压电气系统的原理。
二、纯电动汽车高压电气系统概述纯电动汽车高压电气系统主要包括以下部分：1. 电池组：用于储存能量；2. 交流/直流变换器：将交流充电桩提供的交流电转化为直流高压电；3. 高压配电盒：将直流高压电分配到各个用电设备中；4. 驱动控制器：控制驱动电机的转速和扭矩；5. 驱动电机：提供牵引力。
三、纯电动汽车高压电气系统原理1. 交流/直流变换器原理交流/直流变换器是纯电动汽车中最重要的部件之一，它负责将交流充电桩提供的交流低压（220V或380V）转化为直流高压电（通常为200V-400V）。
变换器由三个部分组成：整流器、滤波器和逆变器。
整流器将交流电转化为直流电，滤波器用于去除直流电中的杂波信号，逆变器将直流电转化为高频交流电，以便驱动驱动电机。
2. 高压配电盒原理高压配电盒是纯电动汽车中的一个关键部件，它负责将直流高压电分配到各个用电设备中。
高压配电盒通常由主接触器、保险丝、开关和连接线组成。
主接触器是用于控制高压系统开关的装置，保险丝用于保护高压系统不受过载损坏。
3. 驱动控制器原理驱动控制器是纯电动汽车中另一个重要部件，它负责控制驱动电机的转速和扭矩。
驱动控制器通常由微处理器、功率模块和传感器组成。
微处理器负责计算出需要输出的马达扭矩和转速信号，并通过功率模块将信号传输到驱动电机上。
4. 驱动电机原理驱动电机是纯电动汽车中最重要的部件之一，它负责提供牵引力。
驱动电机通常由电机本体、减速器、传感器和控制单元组成。
电机本体是驱动部分，减速器用于降低转速并增加扭矩，传感器用于检测电机转速和位置，控制单元用于控制电机的运行。
四、纯电动汽车高压电气系统安全纯电动汽车高压电气系统具有较高的危险性，因此安全是其设计和使用中最重要的考虑因素之一。
【新能源汽车技术】第五章 电动汽车驱动电机及控制系统
4. 不同类型的电机
2.交流三相感应电动机
U1 V2
W2
W1
V1
U2
笼型三相异步电动机的结构 3. 永磁无刷直流电动机 永磁无刷直流电动机是一种高性能的电动机。具有直流电动机特性的
无刷直流电动机，反电动势波形和供电电流波形都是矩形波，所以又 称为矩形波同步电动机。 它采用永磁体转子，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。 它的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。
比拟的优良控制特性。
由于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，势必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。 鉴于直流电动机存在以上缺陷， 在新研制的电动汽车上已基本不采用 直流电动机。
4. 不同类型的电机
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。 开关磁阻电动机具有高度的非线性特性，因此，它的驱动系统较为复 杂。它的控制系统包括功率变换器。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。
8.电气系统安全性和控制系统的安全性应达到有关的标准和规定。
9.电机能够在恶劣条件下可靠工作。电动机应具有高的可靠性、耐温 和耐潮性，并在运行时噪声低，能够在较恶劣的环境下长期工作。
《新能源汽车技术》课件：电动汽车的电气系统
v漏电传感器（LS）
v高压电控总成内部装配有漏电传感器。它本身也 是一个动力网 CAN 模块，通过监测与动力电池输 出相连接的正极母线与车身底盘之间的绝缘电阻 来判定高压系统是否存在漏电，漏电传感器将绝 缘阻值信息通过 CAN 信号发送给电池管理器，采 取相应保护措施。
v 收发器将CAN控制器提供的数据转换成电信号发 送至总线，同时监测总线状态并返回给CAN控制 器。
v 高压电控总成，又称“四合一”，集成双向交流逆变式电
机控制器模块、车载充电器模块、DC-DC 变换器模块和高压
配电模块，另内部还装有漏电传感器。主要功能如下：
1)控制高压交/直流电双向逆变，驱动电机运转，实现充、放
v 如图5-10所示，直流斩波器的输出电压有三种调节方式： v （1）脉宽调制(PWM)方式：斩波器的频率不变，只改变脉
冲的宽度； v （2）频率调制方式：脉冲宽度不变，斩波频率可变； v （3）限流控制方式：脉冲宽度和频率都可变，使负载电
流控制在某个特定的最大值和最小值之间。
v 电动汽车直流电机驱动通常采用PWM控制方式，通过斩波 器控制电路控制。
v当网络上的节点发送信息时，信息从发送节点向 传输线的两端发送，每个节点都会检查数据，各 节点根据网络协议可通过滤波仅接收需要的报文， 通信介质采用双绞线、同轴电缆或光纤。
CAN 总线
CAN 总线
v CAN网络系统节点由节点微控制器MCU、CAN 协议控制器和收发器组成。
新能源汽车高压电气系统的组成
新能源汽车高压电气系统的组成随着人们对环保和能源问题的日益关注，新能源汽车作为一种清洁能源车型，正逐渐受到用户的青睐。
在新能源汽车中，高压电气系统是其重要组成部分之一，起着至关重要的作用。
本文将从以下几个方面对新能源汽车高压电气系统的组成进行详细介绍。
一、动力电池组动力电池组是新能源汽车高压电气系统的核心部分，它提供了整车的动力来源。
动力电池组一般由若干个电池单体组成，这些电池单体经过合理的组合和连接，形成了一个能够提供电能的整体组件。
动力电池组的性能和稳定性直接影响着新能源汽车的续航里程和动力输出。
二、高压电池管理系统（BMS）高压电池管理系统是对动力电池组进行监控和管理的关键部件。
其主要功能包括对电池的充放电管理、温度控制、电池状态估计、安全保护等。
通过高压电池管理系统，可以对动力电池组的工作状态进行实时监测和调节，保证动力电池组的安全可靠运行。
三、高压直流-直流变换器（DC-DC）高压直流-直流变换器用于将动力电池组输出的高压直流电转换为低压直流电，以供给车载12V电网和低压电子设备使用。
在新能源汽车中，12V电网主要用于驱动车辆的辅助系统，如灯光、空调等，高压直流-直流变换器的性能直接影响着这些设备的正常工作。
四、电动汽车控制器（EVCU）电动汽车控制器是新能源汽车中用于控制电动驱动系统的关键部件。
它可以根据驾驶员的操作和车辆状态实时调节电动机的输出功率和扭矩，从而实现车辆的动力控制和能量回收。
电动汽车控制器在保证车辆动力性能的也需要对高压电气系统进行监控和保护。
五、高压关断器和保险在新能源汽车高压电气系统中，为了保证车辆的安全可靠运行，通常会设置高压关断器和保险装置。
高压关断器可以在车辆发生故障或事故时切断动力电池组与电动机之间的连接，起到保护车辆和乘客的作用。
而保险装置则可以在高压电气系统发生短路或过载时，及时切断电路，防止事故的发生。
六、高压电气系统的散热和隔离由于新能源汽车高压电气系统在运行过程中会产生较多的热量，并且有着较高的安全风险，因此在系统设计中需设计有效的散热系统和隔离措施。
新能源汽车电驱
新能源汽车电驱系统——-————车辆控制器电控系统被称为新能源汽车的大脑，作为三大核心技术之一，其主要还涵盖了电机控制系统和电池管理系统。
电控系统，一般是由主机厂来参与研发.由此可见，新能源汽车市场的竞争，意味着电控系统技术对市场竞争有很大的影响。
1、新能源汽车电驱系统简介新能源汽车电机驱动系统包括电力电子变换器以及相应的控制器。
电力电子变换器由固态器件组成，主要作用是将大量能量从电源传递给电机输入端。
控制器通常由微控制器或数字信号处理器和相关的小信号电子电路组成，其主要作用是处理信息以及产生电力变换器半导体开关器件所需的切换信号.电机驱动系统主要部件、储能装置以及电机之间的关系如图所示。
新能源汽车电机驱动系统框图功率变换器包括直流变换器和交流变换器，直流变换器用于驱动直流电机，直流变换器用于驱动交流电机。
这两种功率变换器的功能实现如图所示.功率变换器是由大功率、快速响应的半导体器件组成。
电机驱动系统的电力电子电路中的固态器件的作用是作为通或断的电子开关将恒定电压变换为可变频、可变压的电源.所有的功率器件都有一个控制输入门极(或栅极或基极）功率器件根据控制器输出的控制信号导通或者关断。
在过去的20多年，功率半导体技术迅猛发展，使得直流和交流电机驱动系统朝着小型、高效和可靠的方向快速发展。
在纯电动汽车及混合动力汽车电机驱动系统中,最常用的功率器件是IGBT。
IGBT的电压、电流范围以及开关频率完全满足电驱动系统的要求。
DC/DC及DC/AC变换器的作用新能源汽车驱动系统控制器管理和处理系统信息以控制电驱动系统的功率流向。
控制器根据驾驶员的输入指令进行动作，同时要遵循电机的控制算法。
经过几十年的发展，各种电机都有很多种控制算法.在这些控制算法中，有些是用于高性能驱动系统的,另外一些是用于要求较低的调速驱动系统。
电力牵引用的电驱动系统需要响应快、效率高，因此其被归类为高性能驱动系统的范畴。
这些电机驱动系统控制算法是计算密集型的，需要快速的处理器及相当多的反馈信号接口.现在的处理器基本都是数字信号处理器，取代了原来的模拟信号处理器.与模拟信号处理器相比，数字信号处理器不仅可以降低漂移和误差，同时短时间内处理复杂算法的能力方面性能也有了较大的提高。
电动汽车电机驱动系统基础
——冷却系统
——电动汽车电机驱动系统
1课时
提出任务
作为一名汽车专业的学生，你知道新能源电机驱动系统的主 要作用及性能指标吗？
电动汽车电机驱动系统
电动汽车电动机驱动系统的组成 电动驱动系统电机的布置形式 电动驱动系统要求
本节 重点
（1）知道电动汽车电动机驱动系统的组成及 布置形式； （2）了解电动驱动系统要求.
图4-1-5 中央电机的布置形式
二、电动驱动系统电机的布置形式
中央电机布置形式具有一下特点：
三、电动驱动系统要求
电力驱动系统是电动汽车的核心，也是区别于内燃机汽车，驱动系统应符合下列要求：
（1）瞬时功率大，短时过载能力强，以满足爬坡及加速的需要； （2）调速范围宽广； （3）在运行的全部速度范围和负载范围内，具有较高的效率。也就是在电机所有工作范围内综 合效率高, 以尽量提高电动汽车一次续驶里程； （4）可靠性高，使用方便简单，价格低廉； （5）功率密度高，体积小，质量轻。
本章 小节
1、电动汽车电动机驱动系统的组成及布置形式； 2、电动驱动系统要求.
课后作业
1、电动汽车电动机驱动系统的组成及布置形式？ 2、比亚迪唐电动机驱动系统的组成及布置形式？ 3、电动汽车对动力电池的要求主要哪些？
图4-1-1 电机驱动系统
一、电动汽车电动机驱动系统的组成
1、电控单元（ECU） 电控单元（ECU）作用是控制电动机的电压 或电流，完成电动机的驱动转矩和旋转方向的控 制，如图4-1-2所示。
图4-1-2 电控单元（ECU）
一、电动汽车电动机驱动系统的组成
2、功率控制单元（PCU） 功率变换器用于实现DC-DC转换和DC-AC转换。 DC-DC转换器又称直流斩波器，用于直流电动机驱动系统。两象限直流斩波器能把蓄电池的直 流电压转换为可变的直流电压，并能将再生制动能量进行反向转换。 DC-AC逆变器用于交流电动机驱动系统，它将蓄电池的直流电转换为频率和电压均可调的交流 电。电动汽车一般只是用电压输入式逆变器，因为其结构简单且又能进行双向能量转换。
新能源汽车电驱动相关标准
新能源汽车电驱动相关标准新能源汽车电驱动系统是新能源汽车的核心组成部分，它涉及到电机、控制器、变速器等多个部件的配合和优化。
为了规范电驱动系统的设计和生产，相关标准应运而生。
本文将介绍新能源汽车电驱动相关标准。
一、电驱动系统的组成和要求新能源汽车电驱动系统主要由电机、控制器和变速器等组成。
电机是将电能转化为机械能的关键部件，控制器则是实现电机控制的核心，变速器则负责调整电机的转速。
电驱动系统的性能和可靠性直接影响到整车的性能和安全性。
二、电驱动相关标准1.GB/T 28090-2011《电动汽车用驱动电机系统》：该标准规定了电动汽车用驱动电机系统的要求、试验方法、检验规则和标志、包装、运输、贮存等要求。
该标准是电驱动系统的基础标准之一，为电驱动系统的设计和生产提供了指导和规范。
2.GB/T 29307-2012《电动汽车用驱动电机系统可靠性试验方法》：该标准规定了电动汽车用驱动电机系统可靠性试验的方法和程序，包括试验条件、试验方法、数据处理和结果判定等。
该标准是电驱动系统可靠性试验的专用标准，为电驱动系统的可靠性评估提供了依据。
3.GB/T 29972-2013《电动汽车用驱动电机系统效率试验方法》：该标准规定了电动汽车用驱动电机系统的效率试验方法，包括试验条件、试验方法和数据处理等。
该标准是电驱动系统能效评估的基础标准之一，为电驱动系统的能效提升提供了指导和规范。
4.GB/T 33012-2016《电动汽车用驱动电机系统电磁兼容性要求和试验方法》：该标准规定了电动汽车用驱动电机系统的电磁兼容性要求和试验方法，包括电磁辐射骚扰、传导骚扰和抗扰性等。
该标准是电驱动系统电磁兼容性评估的基础标准之一，为电驱动系统的电磁兼容性设计提供了指导和规范。
5.GB/T 34130-2017《电动汽车用驱动电机系统热性能要求和试验方法》：该标准规定了电动汽车用驱动电机系统的热性能要求和试验方法，包括热性能参数、试验方法和数据处理等。
新能源汽车概论 任务2 了解新能源汽车电机驱动系统 教学PPT课件
授之以技
（2） 在起动电池亏电时，DC会给 起动电池充电，保证起动电池一直有电。
授之以技
四、 电机
提供的动力蓄转矩经传动系统的 传递作用于驱动轮，驱动车轮行驶。
授之以技
五、 动力线
动力线用于所有电压电流的传递。
授之以技 模块二 以北汽EV160为例，讲述新能源高压驱动系统
授之以技
一、 电机
任务二 了解新能源汽车电机驱动系统
（二） 电机驱动系统相关术语
（1）额定功率： 在额定条件下的输出功率。 （2）峰值功率： 在规定的持续时间内，电机允许的最大输出功率。 （3）额定转速： 额定功率下电机的转速。 （4）最高工作转速： 相应于电动汽车最高设计车速的电机转速。 （5）额定转矩： 电机在额定功率和额定转速下的输出转矩。 （6）峰值转矩： 电机在规定的持续时间内允许输出的最大转矩。 （7）电机及控制器整体效率： 电机转输轴输出功率除以控制器输入功率再乘 以100%。
任务二 了解新能源汽车电机驱动系统
2. 下一代电驱动系统的研究与开发 （1） 开展电机、减速装置、制动器和轮毂的一体化结构设计技术研究，研究 高密度高效率控制技术、冷却与热管理技术、NVH技术、新结构新材料应用技术等。 （2） 研究多相电机高密度高效率设计技术、电机驱动及控制技术、系统集成 设计、热管理及容错技术等。 （3） 研究机电耦合动力系统总成及其控制单元、电机协调控制技术、电机与 变速器结构集成及其附件设计、系统热分析与热管理系统设计等。
任务二 了解新能源汽车电机驱动系统
电机驱动系统主要由电机、电机控制器、动力分配装置和冷却系统组成。
任务二 了解新能源汽车电机驱动系统
电机控制器主要是将外界输入的信号进行处理并转换成驱动电机功率信号。 电机是将电机控制器传输过来的电能转换成机械能传输给动力分配装置。 动力分配装置将电机传输过来的机械能分配给车轮行驶。 电驱冷却系统是对整个电机驱动系统进行冷却，保证电机驱动系统温度在正常 的工作范围内。
电动汽车的电气系统
电池的充电与维护
1 2 3
充电方式
电动汽车充电方式包括快充和慢充，快充适用于 应急充电，慢充则适用于长时间停车或夜间充电。
充电设施
电动汽车充电设施包括充电桩、充电站等，随着 电动汽车普及，城市规划中应考虑充电设施的布 局和建设。
电池维护
定期对电池进行检查和维护，包括清洁、紧固、 检查电缆连接等，以确保电池安全可靠运行。
电动汽车电气系统的组成与功能
组成
电动汽车电气系统主要由电池组、电 动机、控制器、充电设备、电力电子 设备等组成。
功能
电气系统的主要功能是提供动力、控 制车辆运行、充电以及能量回收等。
电动汽车电气系统的发展趋势
高效能电池技术
随着电池技术的不断发展，电动 汽车的续航里程和充电速度将得 到显著提升。
集成化与智能化
运行的影响。
接地处理
03
正确接地可以降低电磁干扰的影响，提高电气系统的稳定性和
可靠性。
故障诊断与处理系统
故障检测
实时监测电气系统的各项参数，及时 发现潜在的故障隐患。
故障诊断
根据监测数据和故障现象，对故障进 行准确诊断，为后续处理提供依据。
故障处理
根据故障诊断结果，采取相应的处理 措施，如切断故障部位电源、修复受 损元件等。
未来电动汽车电气系统将更加集 成化、智能化，实现更高效、更 安全、更便捷的驾驶体验。
充电设施建设
随着充电设施的不断完善，电动 汽车的使用将更加便利，推动电 动汽车的普及。
02
电池系统
电池的种类与特性
锂离子电池
具有高能量密度、长寿命和快速充电能力，是目前电 动汽车主流电池类型。
铅酸电池
成本低、可靠性高，但能量密度较低，充电速度较慢， 主要用于低端电动汽车。
电动汽车高压电气系统的组成
电动汽车高压电气系统的组成
电动汽车的高压电气系统是指将电能转换为动能并驱动电动车运行的系统。
高压电气系统主要由电机、电池组、电控系统、高压安全保护系统等部分组成。
首先是电机部分。
电机是电动汽车的核心部件，主要作用是将电能转换为动能，驱动车辆行驶。
电机一般采用交流异步电机或永磁同步电机。
电机的选型与匹配对电动车的性能和能耗有很大影响。
其次是电池组部分。
电池组是电动汽车存储能量的部分，其储能量和放电特性会影响电动汽车的续航能力和性能表现。
电池组一般由多个电池单体串联或并联
组成，其类型主要有铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池等。
不同类型的电池有着不同的优缺点，应根据电动汽车使用场景及要求进行选择。
其次是电控系统部分。
电控系统是电动汽车高压电气系统的控制中心，主要负责对电机、电池组等电气部件进行控制、调节和保护。
电控系统的设计、控制策略等对电动汽车的性能和效率有很大的影响。
最后是高压安全保护系统部分。
由于高压电气系统的存在，电动汽车的高压安全保护系统显得尤为重要。
高压安全保护系统主要包括电气隔离、过流保护、过压保护、温度保护、电池管理系统等。
这些保护系统能够有效保护电动汽车的安全性能，并且对电动汽车的性能、寿命等方面也有很大的影响。
新能源汽车电气系统的基本组成
新能源汽车电气系统的基本组成新能源汽车电气系统的基本组成引言：随着全球对环境保护和可持续发展的关注增加，新能源汽车作为传统燃油车的替代品正逐渐受到人们的青睐。
而新能源汽车的核心是电动机，而电动机则依赖于电气系统的支持才能正常运行。
本文将深入探讨新能源汽车电气系统的基本组成，帮助读者更好地理解这一关键部分所承担的功能和作用。
第一部分：电池组概述：电池组是新能源汽车电气系统中最重要的组成部分，其功能是提供电能储存和释放。
新能源汽车通常采用锂离子电池作为动力电源，其具有高能量密度、长寿命和良好的充放电性能等优点。
1.1 组成：电池组由数十甚至上百个电池单体组成，这些电池单体以串联或并联的方式排列在一起。
电池组还包括了电池管理系统（BMS）和热管理系统。
1.2 功能：电池组的一个主要功能是存储能量。
当车辆行驶时，电池组会向电动机提供所需的能量。
当车辆减速或刹车时，电池组会将能量回收储存，以提高能源利用率。
第二部分：电动机控制器概述：电动机控制器是新能源汽车电气系统的另一个关键组成部分，其功能是控制电动机的转速和扭矩，确保车辆的正常行驶和动力输出。
2.1 组成：电动机控制器由电子控制单元（ECU）、功率电子器件、传感器和执行器等组成。
其中，电子控制单元是整个控制系统的核心，通过对传感器信号的采集和处理，实现对电动机的精确控制。
2.2 功能：电动机控制器的主要功能是将电池组提供的直流电转换为电动机所需的交流电，并控制电动机的转速和扭矩。
通过对电压、电流和相位的控制，电动机控制器能够实现电动机的启动、加速和制动等操作。
第三部分：辅助电器系统概述：辅助电器系统包括各种电子设备和传感器，用于提供车辆各部分的电力供应和监测功能。
3.1 组成：辅助电器系统由电源管理模块、照明系统、空调系统、车载娱乐和导航系统等组成。
这些设备通过车载电瓶或者直接与电池组连接来获取所需的电能。
3.2 功能：辅助电器系统的主要功能是提供车辆的照明、通风、空调以及娱乐等功能。
电动汽车电驱系统分类、技术趋势和主流电驱系统介绍
电动汽车电驱系统分类、技术趋势和主流电驱系统介绍
1综述
电动汽车驱动电机及其控制系统是电动汽车的心脏，是把电能转化为机械能来驱动车辆的部件。
它的任务是在驾驶人的控制下，高效率地将动力电池的能量转化为车轮的动能，或者将车轮上的动能反馈到动力电池中。
电能和机械能的相互转化在电机转子和定子间的气隙形成。
2纯电动汽车电动机驱动系统分类
单电动机：有差速减速器，无离合器和传动装置，需要低速大转矩且速度变化区域大的电动机，电动机与逆变器的容量大。
双电动机：前后驱动和双轮毂电动机两类，双轮毂电动机及逆变器制造成本高。
四轮毂电动机：结构更紧凑，效率最高。
3新能源汽车驱动电动机需满足的性能
汽车运行功能、舒适性、适应环境、一次充电的续驶里程、耐温、耐潮湿、噪音低、结构简单、维修方便等。
（1）低速大转矩特性及较宽范围内的恒功率特性
（2）在整个运行范围内的高效率、低损耗
（3）体积小，重量轻
（4）可靠性好、耐温和耐潮性能强，能够在较恶劣的环境下长期工作。
（5）价格低
（6）高电压（尽量高电压，减小电机尺寸和线束尺寸，降低逆变器成本）
（7）电气系统安全性高（符合相关车辆电气控制安全性能的标准和规定。
）
（8）高转速（体积小，重量轻）
（9）在车辆减速时实现制动能量回收并反馈蓄电池。
4电驱动系统的结构形式。
电动汽车的电气系统及其发展
谈电动汽车的电气系统及其开展电动汽车, 电气, 系统, 开展电气驱动是电动汽车的心脏，为了增加电动汽车的行驶里程，必须开发高功率密度、高效率、高可靠性以及价格合理的电气驱动系统。
电气驱动系统是电动汽车的关键部件，对于高性能的电动汽车，电气驱动系统必须效率高、构造紧凑、体积小、重量轻和可靠性高。
本文介绍电动汽车技术和产业化正在快速开展，电动汽车电气驱动系统的类型特点，以及电机驱动系统技术趋势。
1.电动汽车技术和产业化正在快速开展目前继成为全球最大的汽车市场后，中国将有可能在电动汽车领域成为全球最大生产者，国内及跨国汽车制造企业将在这个领域里展开剧烈竞争。
报载2009年前4个月的销售规模已近300万辆，中国不久后也将成为全球最大的电动汽车市场。
中国电动汽车市场具有很大潜力，按现在全球汽车销售规模来说，选择购置电动汽车的消费者可以达150万，其中20万将会来自中国。
中国的轻型电动车从根底研究开场，在市场规模的有力推动之下，其自主技术创新经历了一个“爆炸式〞的提升阶段。
作为轻型电动车技术的后起国家，中国在短短几年走到世界轻型电动车技术的前沿，与之相关的驱动技术、电池技术、控制技术、充电技术、能量回收技术等已经领先于国际水平。
一是驱动技术的进步。
轻型电动车的驱动方式大约经过了两个阶段，进入2004年以后，XXXX新大洋机电集团XX成功推广了他们研制的直槽式大转矩电机，在绿源电动车公司等一批优势整车企业的大力合作推动下，逐渐成熟为具有中国自主知识产权的优秀电机，开场成为轻型电动车的主流电机，具有技术含量高、性能可靠、实用性好等特点。
二是电控技术的进步。
轻型电动车控制技术开展进程同样经历了两个明显的阶段。
第二阶段是以无刷电机的广泛成功应用为标志的。
此时，控制器进入了快速开展的阶段，以微处理器〔CPU〕的广泛应用为主要特征，一批有较强的自主开发能力的电子技术企业迅速崛起。
目前，第二阶段的爆炸性的技术创新仍在继续，一系列旨在提高车辆行车便利性和平安性的控制模式正在不断深化。
纯电动汽车高压电气系统原理
纯电动汽车高压电气系统原理一、概述纯电动汽车（BEV）高压电气系统是现代电动汽车的核心部分。
它由电池组、电动机、电控系统和其他辅助设备组成，负责储存和输出电能，驱动电动汽车的运行。
本文将深入探讨纯电动汽车高压电气系统的原理。
二、电池组电池组是纯电动汽车高压电气系统的核心组件，负责储存电能。
通常采用锂离子电池作为电池组，因其高能量密度、长寿命和快速充电特性。
电池组由多个电池单体串联而成，以提供所需的高压输出。
2.1 电池单体电池单体是电池组的基本单元，通常由正极、负极、隔膜和电解液组成。
正极材料通常采用锂铁磷酸盐（LiFePO4）或锂镍锰钴氧化物（NMC），负极材料通常采用石墨。
隔膜用于阻止正负极直接接触，电解液则用于传递离子。
2.2 电池管理系统（BMS）电池管理系统（BMS）是电池组的大脑，负责监测和管理电池的状态。
BMS可以实时监测电池的电压、温度和电流等参数，并根据这些信息进行动态调整，以确保电池组的安全运行和最佳性能。
2.3 充电和放电电池组可以通过外部充电器进行充电，也可以通过电动机进行回馈充电。
在车辆行驶过程中，电池组会向电动机输出电能，驱动车辆运行。
充电和放电过程中，BMS 会根据电池的状态进行控制和保护，以确保电池的安全和寿命。
三、电动机电动机是纯电动汽车高压电气系统的动力来源，负责将电能转化为机械能，驱动车辆运行。
电动机通常采用交流异步电机或永磁同步电机。
3.1 交流异步电机交流异步电机是最常用的电动机类型之一，具有结构简单、制造成本低和可靠性高的优点。
它通过电磁感应的原理将电能转化为机械能。
交流异步电机通常需要与变频器配合使用，以实现电机的调速和控制。
3.2 永磁同步电机永磁同步电机具有高效率、高功率密度和响应快的特点，是高性能电动汽车常用的电机类型。
它通过电磁场与永磁体之间的相互作用将电能转化为机械能。
永磁同步电机通常不需要变频器，可以直接由电池组提供电能。
3.3 电机控制系统电机控制系统负责控制电动机的启动、停止和调速等操作。
新能源汽车电气系统的基本构成
新能源汽车电气系统的基本构成随着对环境保护意识的不断提高和对汽车能效要求的不断增加，新能源汽车逐渐成为人们关注的焦点。
而新能源汽车的核心是其电气系统。
本文将从基本构成的角度，介绍新能源汽车电气系统的组成部分。
1. 电池组电池组是新能源汽车电气系统的核心，主要负责储存和释放能量。
电池组一般由多个电池单体串联组成，通常采用锂离子电池或镍氢电池。
电池组的电压和容量决定了新能源汽车的续航里程和性能。
2. 控制器控制器是对电池组进行管理和控制的主要设备。
它通过监测电池组的状态，控制电池的充放电，保证电池组的安全可靠运行。
同时，控制器还负责控制电动机的启停、转向和制动等功能。
3. 电动机电动机是新能源汽车的动力来源，它将电能转化为机械能，驱动车辆运动。
目前，新能源汽车主要采用交流电动机或永磁同步电动机。
电动机的性能和效率直接影响着车辆的加速性能和续航里程。
4. 充电系统充电系统是新能源汽车电气系统中必不可少的一部分。
它包括充电接口、充电桩和充电控制器等设备。
充电系统可以通过外部电源为电池组充电，提供车辆行驶所需的电能。
5. 驱动电路驱动电路是控制电动机转速和转向的关键设备。
它通过控制电流和电压的大小和方向，实现对电动机的精确控制。
驱动电路的设计和优化对提高车辆的动力性能和能效至关重要。
6. 辅助电气系统辅助电气系统包括车灯、空调、音响等设备，为车辆提供舒适和安全的驾乘环境。
辅助电气系统一般由12V电池供电，与高压电池系统相互独立，确保了车辆的可靠性和安全性。
7. 能量回收系统能量回收系统是新能源汽车的特色之一。
它通过制动能量回收、惯性能量回收等方式，将部分能量转化为电能，再存储到电池组中。
能量回收系统的应用可以提高车辆的能效和续航里程。
总结起来，新能源汽车电气系统的基本构成包括电池组、控制器、电动机、充电系统、驱动电路、辅助电气系统和能量回收系统。
这些组成部分密切配合，共同完成对电能的储存、控制和利用，实现新能源汽车的高效动力输出和环保性能。
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第!"卷第#期!$$"年%月西安公路交通大学学报&’()*+,’-./0+*1/234+56*/78)9/:5;’,<!"=’<#&(,5!$$"收稿日期>!$$$?"!?"@基金项目>高等学校重点实验室访问学者基金项目A B "C C C D "E #F G 教育部留学回国人员科研启动基金项目A B "C C C D #H #F G陕西省教育厅专项科研基金项目A C C &I "C E F 作者简介>马宪民A "C E J ?F K男K 陕西杨凌人K 西安科技学院副教授K 博士文章编号>"$$%?J ""!A !$$"F $#?$$@#?$J电动汽车的电气驱动系统马宪民A清华大学汽车安全与节能国家重点实验室K 北京"$$$@J F摘要>电动汽车以其在节能和环保方面的巨大优势K 必将成为!"世纪重要的城市地面交通工具L就电动汽车的电气驱动系统的现状和发展前景进行了论述K 重点讨论了电机M 电力电子和控制技术对电动汽车的重要影响L关键词>电动汽车G 电气驱动G 电机G 电力电子G 控制技术中图分类号>N O C!"G 6J H #文献标识码>PQ R S T U V W T X V Y Z [R \W Y ]^V W _S ‘a \U S b \Y c Q R S T U V W T d S e W T R S \fg h i j k ?l i kA m :+:8I 85n +o ’)+:’)5’-P (:’p ’:/78m +-8:5+*qr *8)25K N 9/*23(+*6*/78)9/:5K s 8/t /*2"$$$@J K u 3/*+F v w \U V x T U >y (8:’:)8p 8*q ’(9+q 7+*:+289/*8*8)25z ’*98)7+:/’*+*q8*7/)’*p 8*:+,{)’:8z :/’*K 8,8z :)/z783/z ,894/,,o 8z ’p 8:38/p {’):+*:()o +*:)+--/zp 8+*9/*:38!"9:z 8*:()5|N 38)8z 8*:q 878,’{p 8*::)8*q ’-8,8z :)/z q )/78959:8p 9’-8,8z :)/z 783/z ,89/9/*:)’q (z 8q K +*q :382)8+:/p {+z :’-:388,8z :)/z +,p 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电力电子和控制技术对电动汽车的安全可靠运行也有很大关系L万方数据!发展电动汽车是汽车工业可持续发展的重大问题"##$年"$月%美国加利福尼亚州空气资源局制订了有名的汽车废气排放法律%规定到"##&年%在加州销售的所有汽车中%’(必须是零排放汽车%到’$$$年%零排放汽车必须增加到)(%而到’$$*年%则必须增加到"$(+这一强制性的规定已经被纽约州,马萨诸塞州采用%还有另外"’个州正在考虑也采用这一规定+加利福尼亚州的规定不但对美国产生了一定的影响%也震动了欧洲,日本等国+根据美国环境保护公署的统计%目前燃油汽车已经成为美国城市的主要环境污染源+另外%石油占美国整个能源消耗量的-’(%其中大部分都消耗在汽车中+值得注意的是%超过)$(的石油都是进口的+严重的空气污染,能源短缺和石油禁运的威胁%这一切都迫使美国政府,私人企业,科研机构和大学研究单位不得不把研究的目光投向无噪音,无污染,零排放废气%而靠电力驱动的运输工具..电动汽车上+ "##*年#月%美国政府与*大汽车制造商/01% 2345%67489:;4<宣布将共同研制下一代的电动汽车%以解决环境污染和节省能源问题%同时%确保美国在电动汽车研究方面的领先地位%占领和巩固不断扩大的电动汽车的国内,国际市场+美国目前有’$$$多辆上路运行的电动汽车%计划’$$"年各类电动车辆达到"$$万辆的水平+在欧洲%法国政府比较重视电动车的开发和研制%从"##’年)月开始对使用电动汽车的用户发放补贴%进行鼓励%现在法国的电动汽车年销售量约为")$$辆左右+英国电动汽车使用量也比较多%估计有超过"=万辆市内专用电动汽车正在运行+意大利计划到’$$"年%各类电动车年产量达"$万辆以上+在亚洲%日本从"#=)年开始制造电动汽车%到"#>)年共生产电动车)万辆+"##’年%日本制定了’"世纪初普及电动车计划%大力发展电动汽车+同样%新加坡,泰国,马来西亚,印尼等国家也在大力开发电动汽车这一潜在市场+香港使用电动汽车的历史比较早%"##-年香港规定?取消电动汽车)$(@"’$(的进口税%石油税提高&A)(%以推动电动汽车的使用+香港有关专家预测%’$$"年香港的电动汽车市场约为"$$$@ )$$$辆%以后将逐年上升+据估计%到’$$"年%全世界各类电动车辆拥有量大约为’)$万辆以上+目前%中国国内电动汽车的研究和开发尚处于起步阶段%电动汽车的研制流于B拼凑C+虽然在小范围内如车站,码头,仓库等场所也使用了微型电动汽车%但公路用的电动汽车几乎尚属空白+就目前国内生产样车工作情况来看%还达不到轻型化,低噪音的要求%甚至可靠性问题都未能解决%可靠性指标不满足将直接妨碍电动汽车的使用和普及+根据国家电动汽车的总体发展目标%中国将在’$$"年左右研制具有中国特色,达到国外’$世纪#$年代水平的电动汽车%建立具有年产能力为*$$$@)$$$辆经济专用型电动汽车生产能力的开发生产基地%组建’@*个电动汽车运行示范区+中国已成立国家电动汽车协调指导小组%以确保已被列为国家重大科技产业工程的电动汽车项目取得预期成果+发展电动汽车以及其它代用燃料汽车不但是解决当前和今后汽车工业发展方向和能源环境的重要问题%而且也是关系到中国经济可持续发展的重大问题+D直流电机驱动系统在过去的几十年里%由于直流电机易于控制%所以%电动汽车普遍采用直流变速驱动+直流电机分串励直流电机和他励直流电机两种类型+串励直流电机的优点是只用一个斩波器%缺点是线路要增加接触器切换励磁绕组才能实现牵引与制动的转换+他励直流电机的优点是线路无需切换即可实现牵引与制动的转换%带载能力强%防空转性能好%缺点是多采用一个磁场斩波器+根据德国电动大客车的试验%采用串励直流电机比采用他励直流电机的再生制动作用低)(%能量消耗高"#(+尽管他励直流电机需要复杂的斩波调速装置%但是由于使用比较方便%国外大部分电动汽车均采用了他励直流电机+虽然直流电机易于控制%但是由于采用机械换向结构%维护困难%并要产生火花%尤其是对无线电的干扰%这对高度智能化的未来电动汽车是致命的弱点+另外%直流电机及其驱动系统体积大%制造成本高%速度范围有限%重量重%能量密度较低+所有这些因素都限制和妨碍了直流电机在电动汽车中的进一步应用+直流电机驱动系统在电动汽车中的地位将逐渐下降%而交流电机驱动系统必将成为’"世纪电动汽车驱动系统的主流+E交流电机驱动系统随着电力电子技术,大规模集成电路和计算机-&西安公路交通大学学报’$$"年万方数据技术的发展以及新材料的出现和现代控制理论的应用!使得机电一体化的交流驱动系统显示了它的优越性!如效率高"能量密度大"驱动力大"有效的再生制动"工作可靠和几乎无需维护等!使得交流驱动系统开始越来越多地应用于电动汽车中#在电动汽车驱动系统中!常用的交流电机可分感应电动机"永磁同步电动机和开关磁阻电动机三大类#目前!大多数电动汽车都采用感应电动机进行驱动#在最新研制出的电动汽车中!美国通用公司的电动汽车$%&’()采用前轮驾驶!每个轮子上装有一台*+,-./"转速为001123%45的感应电动机!配以6789:;型逆变器#日产公司的9:<电动汽车使用两台感应电动机!每台功率+1./!最大转速=-11123%45!最大扭矩*>,-?@%!采用两台$A B;型逆变器和一台控制器#永磁同步电动机由于具有很高的能量密度!体积小"重量轻"效率高!在电动汽车中也有很好的应用前景#它是采用高磁能稀土永磁制成!无滑环和励磁绕组以及无励磁铜耗!效率和功率因数都高于异步电机#但鉴于永磁材料价格昂贵!目前国外永磁同步电机仍只限于使用在小功率或二轮"三轮电动汽车上#开关磁阻电动机结构非常简单"坚固"起动性能好!没有大的电流冲击!效率高!它兼有异步电动机变频调速和直流电动机调速的优点!在电动汽车驱动电机竞赛中是一匹不可忽视的C黑马D#目前!英国研制的B E F G H2F电瓶货车!采用+1./开关磁阻电动机作为动力源!在一般公路上成功运行了*I+,> .%!最高速度可达I1,*-.%3J#另外还研制出了-1 ./的汽车驱动器#K电力电子技术电力电子技术包括功率变换器和电力电子器件#到目前为止!电动汽车的功率变换器主要有两种形式L用于直流电动机的斩波器和交流电机的逆变器#K,M斩波器对于直流电动机调速系统!一般均采用斩波器!其功率电路比较简单!效率也比较高#随着功率器件的发展!斩波器的频率可做到几千赫兹!因而很适合用作直流牵引调速#电动汽车采用直流电机驱动!无论是串励电机!还是他励电机!都采用斩波器作为功率变换器#斩波器的功率电力电子器件多采用6789:;和B N;!最近也有采用$A B;的#K,O逆变器在P Q3R Q变换方式中!一般采用直流斩波器加逆变器和S/6逆变器两种方式#由于电动汽车的电源T蓄电池U电压低!采用前种方式!传输能量环节过多!会降低整个系统的效率#而采用S/6电压型逆变器!则线路简单"环节少"效率高#目前!S/6逆变器出现以下几种发展趋势#T=U采用$A B;元件!提高工作频率!减少低频谐波分量和起动时的电流冲击#当前国外的最高频率已达+1.V W#T+U相应提高电机额定频率!扩大调速范围!以更好地满足运行要求!同时减少电机的体积和重量!提高功率比#目前国外电动汽车专用电机的最高额定频率已达-11V W#T X U采用P8S为核心的计算机控制系统!实现可靠的矢量控制和运算!电机可做到快速恒力矩起动及弱磁高速运行#这种控制系统稳定!电流冲击小!控制效率高#除了以上传统的S/6控制技术外!最近出现了谐振直流环节变换器和高频谐振交流环节变换器#由于采用零电压或零电流开关技术!谐振式变换器具有开关损耗小"电磁干扰小"低噪声"高功率密度和高可靠性等优点!已引起研究人员广泛的兴趣#在功率变换器中!常用的电子开关器件主要有A;7!B N;!6789:;!$A B;和6Q;等#由于$A B;集B N;和6789:;特点于一体!其高阻抗压控栅极!可明显降低栅极驱动功率!从而可使栅极驱动电路集成化#另外!在极短的开关时间可使系统具有快速响应能力!减小开关损耗!降低噪声!是很好的开关器件#6Q;也是一个潜在的选择器件#虽然!目前商用的6Q;的额定值还有待于提高#可是!由于6Q;低的通导压降!随着6Q;制做工艺和新材料的使用!未来的6Q;在电动汽车中将有良好的应用前景#Y控制技术控制技术对电动汽车系统性能有非常大的影响!同一台电机由于控制方式不同!输出也就大不相同#对低速小功率的微型电动车来说!由于性能不高!一般采用简单的开环控制方法#但是!对高性能的电动汽车!除了要研究先进的电动机外!还要研究先进的电机控制方法#传统的线性控制!如S$和S$P控制!已经很难再适应高性能驱动系统的严格要求了#近几年!出现了许多现代控制技术#目前!-I第X期马宪民L电动汽车的电气驱动系统万方数据那些在常规驱动领域中的一些控制方法!如变压变频"###$%&矢量控制"#’%&模型参考自适应控制"()*’%&直接转矩控制"+,’%和变结构控制"#-’%等等都已被广泛地移植到电动汽车的控制系统中来!并取得了良好的效果.但是电动汽车的驱动系统以及控制有其自身的特点!如要求电机能够工作在恒转矩区和恒功率区!并同时保持高效率&调速范围大&动态性能要求高等等.从目前的实践来看!对于感应电动机!矢量控制技术最好.采用矢量控制!对定子电流两分量实行解耦!可以象直流电机那样分别控制转矩和磁通!获得快速响应和精确控制的高性能驱动系统.由于转子电阻随运行温度的急剧变化而影响磁场定向的准确性!故目前的研究方向开始转到以定子磁场定向的矢量控制中去.通常的控制系统往往安装有速度传感器!以获得必要的反馈信息.但对电动汽车来讲!主要控制的是电机的转矩.另外!速度传感器的存在不但使驱动系统结构复杂!而且也增加了系统的成本!降低了可靠性.因此!在电动汽车驱动系统中!直接转矩控制无速度传感器的感应电动机调速系统无疑具有良好的发展前景.新近出现的智能控制技术!如模糊控制!神经网络和专家系统也开始应用于电动汽车的驱动系统中.所以!现代控制技术!特别是智能控制技术的使用!使电动汽车驱动系统具有高度的智能化./结语"0%开发研制电动汽车是汽车工业可持续发展的重要问题之一1"2%交流电机驱动系统是未来电动汽车电气驱动系统的主流1"3%采用新型电力电子器件和微型计算机控制系统以及数字信号处理器!通过软件实现全数字化控制!是电动汽车电气驱动系统发展的主要方向1 "4%现代控制理论和智能控制技术的使用使电动汽车电气驱动系统具有高度的智能化&良好的续驶里程和舒适感.总之!电动汽车由于整机的电气化而具有易于智能化以及操作简单&使用可靠&安全性能好等方面的极大优势!成为当前科学技术研究和开发的前沿课题之一.随着人类对生存环境要求的提高!合理利用能源意识的增强!作为一种清洁和高效率的现代化交通工具!电动汽车将在20世纪得到全面的发展.参考文献5607杨竟衡8电动汽车的电气传动系统6978电气传动!0:::!"4%53;0<8627王海仙!陈福民8电动汽车的电气驱动技术及其发展6978电工电能新技术!0::=!"4%50=;2<8637王颖!王婧8电动汽车电子驱动系统综述6978电工技术杂志!0::>!"4%52;>8647(*?@A B C D@B!E F-GEH8*B A I J K@K L M K L M N C K O@N P Q R S Q@T QM U R V W R B P J*’C*’P L B X R U N R U M L U@B S W P N@L BD L N L U S U@X R69789L W U B A I L M’Q@B AY B@X R U K@N JL M(@B@B TA B S ,R P Q B L I L T J!2<<<!0<"0%54:;Z386Z7[*\9@B C K Q R B T8)R K L B A B N K B W]]R U C]A K R SK L M N C K O@N P Q C @B T@B X R U N R U M L U R I R P N U L B@P^U L^W I K@L BS U@X R K6978\G G G,U A B K A P N@L B KL B\B S W K N U@A I G I R P N U L B@P K!0::_!44"0%5 _0;><86责任编辑郭庆健7=>西安公路交通大学学报2<<0年。