关于新能源汽车的驱动电机系统设计与研究
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一新能源汽车及驱动电机的发展现状 经过数十年的积累"以及国家政策的扶持与引导"现阶段" 我国新能源汽车进入了发展快车道"行业规模不断扩大$ 据电 动汽车资源网报道显示")%$0 年"我国新能源汽车的产销已成 为全球第一"其中自主品牌汽车超过 '%^$ 截至 )%$1 年末"我 国我国新能源汽车累计销量已达 $4% 万辆"在全球的占比超过 了 U%^$ 其中"全国充电桩达 3U 万个"公共充电桩 )$ 万个"较
二新能源汽车的驱动电机系统设计 一 新能源汽车驱动电机系统的标准设计 我国相关部门与新能源汽车企业应相互合作"共同设计# 制定新能源汽车驱动电机系统的标准"用以规范和解决新能源 汽车驱动电机的开发关键点和技术问题$ 具体而言"新能源汽 车驱动电机系统的标准设计"应保持传统标准制定方案"从基 础类#产品类和通用要求类三方面出发"进行标准框架的整体 设计$ 在此过程中"相关部门应注意着重设计驱动电机系统的 基础标准"包括接口与互换性#可靠性试验方法#系统噪声与电 磁兼容等$ 除此以外"相关部门还应根据驱动电机的外特性# 升温#高压安全和环境适应性等共性"制定新能源汽车行业可
!科技风 "#$% 年 $# 月
工程技术 !"#!$%&$'(') *+&,-./&$01$21(3$&)%$4)4%'$
关于新能源汽车的驱动电机系统设计与研究
董5静$( 5 潘江如) 5苟春梅(
#&新疆农业大学!新疆乌鲁木齐!-*#"%#$&新疆工程学院机电工程学院!新疆乌鲁木齐!-*#"%# *&新疆交通职业技术学院!新通用标准"用以支持行业整体发展$ 二 新能源汽车驱动电机系统的评价体系设计 新能源汽车驱动电机系统不能忘记评价体系的设计"因此
新能源汽车厂商或行业协会等组织应建立多指标考量体系"全 面评价驱动电机系统性能$ 具体而言"行业协会应从驱动电机 系统的转矩响应时间#控制精度#控制其温度#系统可靠性与耐 久性等方面出发"建立驱动电机系统的基础性能评价指标$ 并 与新能源汽车企业应建立进一步的能源消耗#环境影响评价指 标"以及节能减排综合评价指标"包括碳排放量等$ 通过建立 新能源汽车驱动电机系统的基础性能评价指标"以及生态环境 评价指标"形成驱动系统的全方位评价体系"精准评估新能源 汽车驱动电机系统综合性能$
三 新能源汽车驱动电机系统的外部匹配设计 在新能源汽车驱动电机系统的设计过程中"还应注重驱动 电机系统与外部系统的匹配性问题$ 第一"新能源汽车厂商应 注意匹配与电机参数相适应的选型$ 在选型过程中"一定要注 意新能源汽车驱动电机系统的功能与参数是否匹配#对应$ 第 二"新能源汽车厂商应注意匹配与冷却系统相适应的电机$ 应 充分考虑与汽车冷却系统的适应性"以免汽车在运行途中因温 度过高而发生时度或带来损失$ 第三"新能源汽车厂商应注意 匹配与控制器相适应的电机$ 新能源汽车驱动电机系统还应 考虑到与控制器相的适应性"以此实现灵活操控"降低安全事 故发生几率$ 四 新能源汽车驱动电机系统的新功能设计 新能源汽车 驱 动 电 机 系 统 应 不 断 创 新 功 能" 设 计 更 为 多 样#丰富的新结构和新概念系统$ 例如"可参照新型永磁无刷 电机的设计"学习该电机的双定子型#混合励磁型#记忆型#轮 毂型和磁性齿轮复合型等电机$ 借助各类型电机的优势"包括 电励磁电机气隙磁场的平滑可调#高空间利用率#驱动灵活和 高结构材料利用率等"创新电机系统新功能$ 可将铁心材料由 传统硅钢片转变为非晶合金"形成高效#节能#低碳的新型电机 系统"以此提高新能源汽车的能源与资源利用效率$ 参考文献 $ 李添鑫崔朋涛张亚光&新能源汽车的驱动电机系统 研究 V &工程技术全文版)%$04 & ) 韩新江&新能源汽车永磁同步电机及控制系统的设计 应用研究 V &时代汽车)%$1$3 & ( 陈晓丽 陈 文 强 曲 毅&纯 电 动 汽 车 驱 动 电 机 的 设 计 V &汽车与配件)%$$(U & 作者简介董静$'412 女新疆乌鲁木齐人本科助教 研究方向新能源汽车潘江如$'142 男新疆乌鲁木齐人 教授 博 士 研 究 方 向 交 通 新 能 源 与 节 能 工 程 苟 春 梅 $'4U2 女新疆乌鲁木齐人讲师研究方向新能源汽车技 术汽车电子技术
摘5要为了有效提升新能源汽车电机系统运作效率大幅降低汽车行业的能源消耗当前急需对新能源汽车的驱动电机系 统进行优化设计 本文在分析当前我国新能源汽车的基本驱动电机系统现状基础上从设计标准评价体系等方面出发进一步 对其进行优化设计与研究以改善新能源汽车的电机结构提升系统的输出效率
关键词新能源汽车驱动电机系统设计研究
55驱动电机系统具有驱动性特征"可决定汽车的行驶轨迹# 方向等"是新能源汽车的核心部件之一$ 近几年"新能源汽车 快速生产"规模不断扩大"其对更为高效的驱动电机系统要求 日渐凸显"高 效# 高 可 靠 性# 小 型 轻 量# 转 矩 特 性 强# 使 用 寿 命 长#低价和噪声等"成为新能源汽车驱动电机发展的主要趋势$ 因此"低碳经济背景下"关于新能源汽车驱动电机系统的设计 与研究"变得极为重要$
然而目前"我国 虽 已 成 为 电 机 制 造 与 应 用 大 国" 但 新 能 源 汽车驱动电机的起步较晚"发展也较为缓慢"产品质量和安全 问题频发$ 再加上我国相关研究深入较为不足"致使我国新能 源汽车驱动电机与国外相比"仍有较大差距$ 主要表现在 !; 转换器和电机控制器质量与体积较大,车用环境适应性较差 等$ 因此"当前急需设计和研究一套全新的驱动电机系统"并 形成一个完善的标准体系支撑$
为此"新能源汽 车 对 驱 动 电 机 的 要 求 不 断 增 加" 主 要 体 现 为以下几点$ 第一"体积小#重量轻,第二"价格相对较低,第 三"保持运行范围内的高速运转,第四"在任何情况下均具有较 高的安全性与可靠性,第五"款范围内功率恒定不变"低速大转 矩,且即使缺乏变速器"电机本身也会满足所需扭矩特性$ 综 合上述五点要求可知"当前"国内对新能源汽车驱动点击提出 了新的#更高的需求$ 包括优化设计电机电磁性能,合理选择 热管理#冷却方式,应用相适应的材料,深入研究车新能源汽车 用车工况的电机工艺$
. Al上l年R增i长ghU$t^s" 桩Re比s约er为v(e&d4.!$, 动 力 电 池 装 机 总 电 量 为
(0N)3JFf"同比 )%$0 年增长了 )'^以上"主要公司包括宁德 时代#沃特玛#比亚迪#智航和孚能等$ 且我国新能源汽车的市 场份额#销量与增速"均位列全球第一$
二新能源汽车的驱动电机系统设计 一 新能源汽车驱动电机系统的标准设计 我国相关部门与新能源汽车企业应相互合作"共同设计# 制定新能源汽车驱动电机系统的标准"用以规范和解决新能源 汽车驱动电机的开发关键点和技术问题$ 具体而言"新能源汽 车驱动电机系统的标准设计"应保持传统标准制定方案"从基 础类#产品类和通用要求类三方面出发"进行标准框架的整体 设计$ 在此过程中"相关部门应注意着重设计驱动电机系统的 基础标准"包括接口与互换性#可靠性试验方法#系统噪声与电 磁兼容等$ 除此以外"相关部门还应根据驱动电机的外特性# 升温#高压安全和环境适应性等共性"制定新能源汽车行业可
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关于新能源汽车的驱动电机系统设计与研究
董5静$( 5 潘江如) 5苟春梅(
#&新疆农业大学!新疆乌鲁木齐!-*#"%#$&新疆工程学院机电工程学院!新疆乌鲁木齐!-*#"%# *&新疆交通职业技术学院!新通用标准"用以支持行业整体发展$ 二 新能源汽车驱动电机系统的评价体系设计 新能源汽车驱动电机系统不能忘记评价体系的设计"因此
新能源汽车厂商或行业协会等组织应建立多指标考量体系"全 面评价驱动电机系统性能$ 具体而言"行业协会应从驱动电机 系统的转矩响应时间#控制精度#控制其温度#系统可靠性与耐 久性等方面出发"建立驱动电机系统的基础性能评价指标$ 并 与新能源汽车企业应建立进一步的能源消耗#环境影响评价指 标"以及节能减排综合评价指标"包括碳排放量等$ 通过建立 新能源汽车驱动电机系统的基础性能评价指标"以及生态环境 评价指标"形成驱动系统的全方位评价体系"精准评估新能源 汽车驱动电机系统综合性能$
三 新能源汽车驱动电机系统的外部匹配设计 在新能源汽车驱动电机系统的设计过程中"还应注重驱动 电机系统与外部系统的匹配性问题$ 第一"新能源汽车厂商应 注意匹配与电机参数相适应的选型$ 在选型过程中"一定要注 意新能源汽车驱动电机系统的功能与参数是否匹配#对应$ 第 二"新能源汽车厂商应注意匹配与冷却系统相适应的电机$ 应 充分考虑与汽车冷却系统的适应性"以免汽车在运行途中因温 度过高而发生时度或带来损失$ 第三"新能源汽车厂商应注意 匹配与控制器相适应的电机$ 新能源汽车驱动电机系统还应 考虑到与控制器相的适应性"以此实现灵活操控"降低安全事 故发生几率$ 四 新能源汽车驱动电机系统的新功能设计 新能源汽车 驱 动 电 机 系 统 应 不 断 创 新 功 能" 设 计 更 为 多 样#丰富的新结构和新概念系统$ 例如"可参照新型永磁无刷 电机的设计"学习该电机的双定子型#混合励磁型#记忆型#轮 毂型和磁性齿轮复合型等电机$ 借助各类型电机的优势"包括 电励磁电机气隙磁场的平滑可调#高空间利用率#驱动灵活和 高结构材料利用率等"创新电机系统新功能$ 可将铁心材料由 传统硅钢片转变为非晶合金"形成高效#节能#低碳的新型电机 系统"以此提高新能源汽车的能源与资源利用效率$ 参考文献 $ 李添鑫崔朋涛张亚光&新能源汽车的驱动电机系统 研究 V &工程技术全文版)%$04 & ) 韩新江&新能源汽车永磁同步电机及控制系统的设计 应用研究 V &时代汽车)%$1$3 & ( 陈晓丽 陈 文 强 曲 毅&纯 电 动 汽 车 驱 动 电 机 的 设 计 V &汽车与配件)%$$(U & 作者简介董静$'412 女新疆乌鲁木齐人本科助教 研究方向新能源汽车潘江如$'142 男新疆乌鲁木齐人 教授 博 士 研 究 方 向 交 通 新 能 源 与 节 能 工 程 苟 春 梅 $'4U2 女新疆乌鲁木齐人讲师研究方向新能源汽车技 术汽车电子技术
摘5要为了有效提升新能源汽车电机系统运作效率大幅降低汽车行业的能源消耗当前急需对新能源汽车的驱动电机系 统进行优化设计 本文在分析当前我国新能源汽车的基本驱动电机系统现状基础上从设计标准评价体系等方面出发进一步 对其进行优化设计与研究以改善新能源汽车的电机结构提升系统的输出效率
关键词新能源汽车驱动电机系统设计研究
55驱动电机系统具有驱动性特征"可决定汽车的行驶轨迹# 方向等"是新能源汽车的核心部件之一$ 近几年"新能源汽车 快速生产"规模不断扩大"其对更为高效的驱动电机系统要求 日渐凸显"高 效# 高 可 靠 性# 小 型 轻 量# 转 矩 特 性 强# 使 用 寿 命 长#低价和噪声等"成为新能源汽车驱动电机发展的主要趋势$ 因此"低碳经济背景下"关于新能源汽车驱动电机系统的设计 与研究"变得极为重要$
然而目前"我国 虽 已 成 为 电 机 制 造 与 应 用 大 国" 但 新 能 源 汽车驱动电机的起步较晚"发展也较为缓慢"产品质量和安全 问题频发$ 再加上我国相关研究深入较为不足"致使我国新能 源汽车驱动电机与国外相比"仍有较大差距$ 主要表现在 !; 转换器和电机控制器质量与体积较大,车用环境适应性较差 等$ 因此"当前急需设计和研究一套全新的驱动电机系统"并 形成一个完善的标准体系支撑$
为此"新能源汽 车 对 驱 动 电 机 的 要 求 不 断 增 加" 主 要 体 现 为以下几点$ 第一"体积小#重量轻,第二"价格相对较低,第 三"保持运行范围内的高速运转,第四"在任何情况下均具有较 高的安全性与可靠性,第五"款范围内功率恒定不变"低速大转 矩,且即使缺乏变速器"电机本身也会满足所需扭矩特性$ 综 合上述五点要求可知"当前"国内对新能源汽车驱动点击提出 了新的#更高的需求$ 包括优化设计电机电磁性能,合理选择 热管理#冷却方式,应用相适应的材料,深入研究车新能源汽车 用车工况的电机工艺$
. Al上l年R增i长ghU$t^s" 桩Re比s约er为v(e&d4.!$, 动 力 电 池 装 机 总 电 量 为
(0N)3JFf"同比 )%$0 年增长了 )'^以上"主要公司包括宁德 时代#沃特玛#比亚迪#智航和孚能等$ 且我国新能源汽车的市 场份额#销量与增速"均位列全球第一$