特斯拉汽车中的电机技术
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特斯拉汽车中的电机技术
提到特斯拉,很多人是赞不绝口,不少人把特斯拉誉为“汽车界的苹果”,而特斯拉所搭载的电机更是标志着发动机新纪元的开始。特斯拉搭载的电机也告诉我们,发动机可以有很多的玩法。
14年,一款纯电动的发动机突然出现在大家的视线中,如一匹黑马勇夺了年度绿色发动机大奖,这款发动机,正是特斯拉Model S所搭载的特斯拉电动机。特拉斯电机夺冠是毫无疑问的,它以票数上的绝对优势成功卫冕。在此之前,这一奖项从来都是传统发动机及混合动力的天下。这是国际发动机大奖上的第一次,也标志着一个新纪元的开始。一直以来,纯电动汽车一直被认为技术尚未成熟,但随着特斯拉的问鼎,新的玩法已经初现端倪。
特斯拉汽车的初现绝对是颠覆性的,无论是销售模式还是驱动形式都彰显着它的独一无二。与传统燃油汽车不同,特斯拉汽车的动力系统主要由储能系统、功率电子模块、电动机、顺序变速箱四部分组成。其中储能系统由锂离子电池组成,也就是特斯拉的动力源泉。
特斯拉汽车Tesla Model S P85D所搭载的电机绝对可以吸引众多的目光,特斯拉体内
的那颗三相感应电动机最大功率可达515KW(700Ps),加上双电机四驱设计,令P85D的百公里时速加速在3.4s内便可完成,电动机的扭矩也更让众多燃油汽车不可企及,且其自身还可以在一定范围内对扭矩输出进行调节,使其不必在任何情况下都拼尽全力,进一步提升性能。
Model S P85D的前后两款电机的方案与P85相同,依然采用三相感应电机,转速范围12000rpm到20000rpm,在减速机配合下,可轻易产生930N.m,所以可以这样说,电动机加速快,其实是由电机本身的物理特性决定的。电机可容易达到额定转速,然而电机的超速控制就比较困难了,因为电机超速后,转矩会迅速地下降,这也就是为什么特斯拉从不宣传大于100Km/h加速时间的原因,因为与时速小于100km/h的加速时间比起来,简直不堪入目。
虽然纯电动车追求于采用电机直接驱动轮毂,但限于成本、重量和实现难度,这样的配置依然很少见,除个别不差钱的土豪车型,比如奔驰SLS AMG Electric Drive直接使用了四个永磁同步电机。而特斯拉Model S上的感应电机由于电机本身的特性,能量密度要比永磁电机小很多,故体积并不小。但如果要在提升马力和降低车重之间选择,工程师更愿意选择降低车重,毕竟相对马力效果提升更容易事半功倍。
在电池技术没有取得突破性进展的时候,电池重量就是电动车最致命的伤痛,显然特斯拉Model S对车身重量的改良已经自暴自弃了,限于这一因素,特斯拉最终还是选择了感应电机来提升马力。特斯拉Model S P85D的前电机为224马力,而后电机输出为478马力,总输出功率达到了惊人的700马力。这时候什么2吨车重已经变得不再那么重要,特斯拉Model S P85D贯彻了美国人最简单暴力的思维:只要马力大,板砖都能飞起。
P85D在性能上虽然有吸引眼球的嫌疑,但3.4秒破百速度,他的性能无可挑剔,前后置双电机配置依靠特斯拉优化过的算法,特斯拉在动力分配上十分优秀。特斯拉无论是动力还是在节能、续航方面都有很大优势,426km纯电动模式超长续航里程让它领先了其他电动车型一大截。更长的一次充电行驶里程使人们可以更从容地规划自己的旅途,减少了人们因半路搁浅而产生的顾虑。
双电机四驱方案可以将其看成一台电脑的“双核”处理过程。在加速过程中,前后两个电机根据控制命令,产生不同的动力交错输出,从而实现更快的加速,而这一切将全部归功于特斯拉本身对电机控制命令的优化。通过优化的算法,不仅可以更快地加速,还能适应不
同的行驶状况,在不同的状况下,都能保持汽车的高效运行。也就是说,优异的控制算法,结合高效的电机,两者相得益彰,是特斯拉汽车完美运行的保证。
当然,纯电动汽车行业想要发展,仍需考虑诸多的因素,如大多数电动车充电时间长、基础配套设施仍有待完善等,都制约着纯电动汽车成为人们日常出行的首选。但随着时间的推移,这些制约或许会逐步消除,零排放及更低出行成本的优势将会进一步凸显,人们也在期待那一天的来临。这一次,特斯拉电机以零排放问鼎绿色发电机大奖实至名归,反映着人们的新能源汽车的向往,随着充电效能及配套设备的提高,汽车行业乃至电机行业新的游戏规则即将出现。
特斯拉Model S P85D正在发挥它最擅长的事情,实用与否需要实验验证。至少特斯拉已经在用行动告诉别的车场,关于电动机的设计,其实还有很多玩法。其实,电机的测试也有很多玩法,广州致远电子MPT1000陪你一起来玩。