电动汽车驱动电机的发展历程
电动汽车驱动电机的发展历程
电动汽车驱动电机的发展历程电动汽车电机作用：电源为电动汽车的驱动电动机提供电能，电动汽车电机将电源的电能转化为机械能，通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置。
发展历程简图：1.直流电机：工作原理：直流电机有定子和转子两大部分组成，定子上有磁极（绕组式或永磁式），转子有绕组，通电后，转子上 形成磁场（磁极），定子和转子的磁极之间有一个夹角，在定转子磁场（N 极和S 极之间）的相互吸引下，使电机旋转。
改变电刷的位置，就可以改变定转子磁极夹角（假设以定子的磁极为夹角起始边，转子的磁极为另一边，由转子的磁极指向定子的磁极的方向就是电机的旋转方向）的方向，从而改变电机的旋转方向。
优点：起步加速牵引力大，控制系统较简单。
缺点：成本高、体积大、质量大、有机械换向器，需保养，不适合高速运转。
2.异步电机：工作原理（三相）：当异步电动机接入三相交流电后，定子绕组中将产生三相对称电流，气隙中将建立一个旋转磁场，这个旋转磁场将在转子中感应出相应的电流，该电流与气隙中的旋转磁场相互作用给产生电磁转矩，从而带动电机运转。
（简单的说就是电磁切割磁力线产生转矩）优点：结构简单、坚固耐用、成本低廉、运行可靠，低转矩脉动，低噪声，不需要位置传感器，转速极限高。
缺点：驱动电路复杂，成本高；相对永磁电机而言，异步电机效率和功率密度偏低。
3.永磁电机：工作原理：三相逆变器给电机的三相绕组供电，三相对称电流合成的旋转磁场与转子永久磁钢所产生的磁场相互作用产生转矩，拖动转子同步旋转，通过位置传感器实时读取转子磁钢位置，变换成电信号控制逆变器功率器件开关，调节电流频率和相位，使定子和转子磁势保持不乱的位置关系，才能产生恒定的转矩，定子绕组中的电流大小是由负载决定的。
定子绕组中三相电流的频率和相位随转子位置的变化而变化的，使三相电流合成一个与转子同步的旋转磁场，通过电力电子器件构成的逆变电路的开关变化实现三相电流的换相，代替了机械换向器。
优点：损耗少，效率高；体积小，重量轻。
新能源汽车驱动电机技术研究
新能源汽车驱动电机技术研究新能源汽车是近几年来快速发展的领域。
与传统内燃机驱动汽车相比，新能源汽车有着更优秀的环保性能，减少了对自然环境的污染，也是解决气候变化问题的一种手段。
随着政府各种政策的支持，新能源汽车的销售量也在逐年增加。
而随着电动汽车的普及，驱动电机技术的研究也变得越来越重要。
一、电动汽车的驱动电机技术发展历程电动汽车的发展前景一直备受关注，但由于电动汽车的驱动电机技术一直较为落后，限制了电动汽车的发展。
而在长期的发展中，驱动电机技术也经历了几个阶段的发展。
1. 直流电机阶段最早的电动汽车使用直流电机作为驱动电机，这种电机通常是由可逆的电池组提供动力，在使用过程中具有很高的效率。
但是，直流电机需要使用大型的电容器存储电能，使得电机效率受到了较大的限制。
2. 交流电机阶段随着电子技术的进步，现代的电动汽车大多采用交流电机作为驱动电机，这种电机相对于直流电机来说，功率密度更高，效率更高，也更加具有抗干扰技术。
但是，交流电机的控制技术相对而言更加复杂，电机的可靠性也受到了比较严重的制约。
3. 磁共振电机阶段磁共振电机是电动汽车领域的新一代驱动电机技术。
这种电机基于磁共振理论，能够实现高效、高功率且低噪音的驱动效果。
磁共振电机的应用在电动汽车上，具有当世所有电机中最高的功率密度，支持从几马力到几百马力的所有级别的电动汽车，是未来发展的趋势。
二、新能源汽车驱动电机技术的研究现状1. 驱动电机的设计研究电动汽车的驱动电机系统由多种关键部件组成，如电机、电控器、变速器等。
在新能源汽车生产中，为保证驱动电机的实际性能与设计同步，需要开展一系列研究设计工作。
此外，电动汽车驱动电机还是一个系统集成的过程，需要各项技术协同工作，特别需要加强底盘、悬挂、转向等配套技术工作的研究。
2. 驱动电机的控制研究电动汽车驱动电机的控制系统是整个汽车系统的关键部件之一。
目前，通过动态系统模型的分析和仿真，大量研究表明，通过优化和改进控制算法、提高控制精度，可以改善电动汽车动态性能和经济性能，降低能源消耗和排放量。
车用驱动电机技术及发展趋势
车用驱动电机技术及发展趋势1. 引言在当今这个飞速发展的时代，汽车行业正经历着一场翻天覆地的变革。
你想想，没多少年之前，大家还在讨论着油价和加油站，而现在，电动车却逐渐成为街头巷尾的“新宠”。
这其中，车用驱动电机作为电动车的“心脏”，可谓是功不可没！今天我们就来聊聊这项技术的点点滴滴，顺便展望一下未来的那些“新花样”。
2. 驱动电机的基本概念2.1 什么是车用驱动电机？说到驱动电机，简单来说，它就是把电能转化为机械能的“魔法师”。
想象一下，你踩下油门，电机就像听到号令的战士，迅速响应，给你源源不断的动力。
电机的性能好坏，直接关系到你能不能在赛道上狂飙，或者在城市里悠闲地溜达。
2.2 驱动电机的工作原理其实，驱动电机的工作原理并不复杂。
它主要是依靠电流在磁场中产生的力量来运转。
你可以把它想象成一对“跳舞的朋友”，他们在舞池中转圈，配合得天衣无缝。
随着电流的变化，电机转速和扭矩也会随之变化。
就像开车的时候，你要是想快点，就得踩油门；要是想慢下来，那就得轻轻松开。
简单吧？3. 车用驱动电机的发展历程3.1 从无到有，逐步演变回顾历史，早在19世纪末，电动汽车就已经开始萌芽。
那时候的驱动电机可是个稚嫩的小孩，功能单一，效率也不高。
到了20世纪，随着科技的进步，电机技术开始突飞猛进，渐渐成了现代汽车不可或缺的一部分。
就像一颗种子，慢慢发芽，逐渐长成参天大树。
3.2 现如今的高科技如今的驱动电机，早已不是过去那种“扭扭捏捏”的角色。
现在的电机效率高、体积小、重量轻，简直是汽车界的“超模”！尤其是永磁电机，因其优异的性能，广泛应用于各种电动车中。
像特斯拉这样的企业，正是凭借高性能的驱动电机，搅动了整个汽车市场的风云。
4. 未来的趋势4.1 智能化与电气化未来的车用驱动电机，将会更加智能化。
想象一下，电机可以通过传感器实时监测车辆状态，自动调整工作模式，简直是个“聪明的助手”。
这样一来，驾驶体验将更加平顺，省电又省心。
电动汽车电动机驱动技术及其发展
全球汽车动力系统技术革命在哪里？从资源能源来分析，进而考虑能量的载体，最后得出结论：汽车动力的电气化是一个必然的趋势。
全球汽车动力系统技术革命如图1所示。
电动汽车的种类电动汽车基本上分为三类，第一类是完全由蓄电池推进的纯电动汽车；第二类是混合动力电动汽车，它的动力来自两个途径，一个途径是由发动机提供的，另外一个途径是由电动机提供的；第三类是燃料电池电动汽车，它在驱动方面是电能驱动，但是能量的载体是燃料电池——H 2。
近期电动汽车的发展从1997年丰田推出第一款普瑞斯的混合动力汽车开始，就标志着电动汽车已经市场化，目前电动汽车销售量已经超过百万台。
2004年，美国新车市场上混合动力汽车占全部产品的千分之四。
2003～2007年，各跨国公司都在研究混合动力技术，2008～2010年，混合动力市场化很明显。
电动汽车电动机驱动技术及其发展文 / 温旭辉纯电动汽车也有新的趋势。
1995年，美国GM 公司推出一款纯电动汽车，但由于车辆的价格非常昂贵，而且镍氢电池的里程只能维持100 km 左右，所以没有市场。
但是近期纯电动汽车又开始升温，因为在电池技术上有了很大发展，像中国的上海汽车、天津一汽和北汽都在主打纯电动汽车。
电气技术在汽车中的应用。
一是皮带驱动起动发动机，上海通用已经应用此技术推出一款BSG 的君悦混合动力汽车；二是曲轴集成起动电动机，长安汽车和奇瑞汽车的混合动力都是采用这套体系。
电动汽车驱动技术及其发展趋势典型的电动汽车驱动系统，由电池供电给逆变器，通常会有一个变速箱来带动整个车辆。
这个控制系统带有传感器，控制器现在都发展成数字化，电动机的变化不是很多。
与工业应用相比，汽车应用是个不同的概念。
工业应用空间不受限制，用标准封装模式来应用还是可行的，但是对于汽车应用来讲，空间是有限的，每一套系统都根据特定车型来订制，尤其混合动力汽车体现非常明显。
在可靠性方面，工业应用可靠性很高，但是不管从哪方面讲，工业应用的等级还是不如汽车应用，因为他们的目的是不同的。
电动汽车电驱动系统技术发展与产业应用
、电磁和热管理的一体化设计与应用；
对车用电机制造工艺进行了有益的研究探索，如拼块式铁心、高密
度的绕线技术和整体充磁工艺等已开始用于产品实践；
车用驱动电机系统检测试验手段有了初步的改善，电机测试基地建
立了电机及其控制器专用性能测试台架，具备了较齐备的性能检测 和初步环境试验检测条件, 部分企业单位重视试验能力的建设，建 成或正在建设一批试验台架。
104
国内研发和产业化主要进展
通过采用系统集成设计技术，实现了电机与发动机、变速器在机械
、电磁和热管理的一体化设计与应用；
对车用电机制造工艺进行了有益的研究探索，如拼块式铁心、高密
度的绕线技术和整体充磁工艺等已开始用于产品实践；
车用驱动电机系统检测试验手段有了初步的改善，电机测试基地建
•
电动汽车作为交通工具，要求电机高效率、高适应性。由于 成本及空间的限制，电动机的出力也受到了制约，所以电机的高密 度小型轻量化和低成本对整车来说至关重要。
高密度、小型化、轻量化： •
采用强制水冷结构、高电磁负荷、高性能磁钢、高转速以及 超短端部长度绕组技术等措施，使电机小型轻量化，从而实现高密 度。汽车驱动电动机输出1kW只需0.6kg重量。
立了电机及其控制器专用性能测试台架，具备了较齐备的性能检测 和初步环境试验检测条件, 部分企业单位重视试验能力的建设，建 成或正在建设一批试验台架。
电力电子器件
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PHEV用高性价比机电耦合电驱动总成
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国际车用电机系统技术发展现状
内嵌一体化车轮电机(齿轮、电机)结 Electric drive motor Electric 构 suspension
电动汽车用电机的技术发展概况
电动汽车用电机的技术发展概况电动汽车的成功与否，很大程度上取决于电动汽车的电动技术。
电动汽车的主要技术之一就是电动机技术。
本文将对电动汽车电动机技术的发展概况进行详细介绍。
第一阶段：直流电机时代第二阶段：永磁同步电机的兴起随着永磁材料的应用以及电子技术的进步，永磁同步电机逐渐取代了直流电机成为电动汽车的首选。
永磁同步电机具有结构简单、效率高、功率密度大等优点。
同时，它还具有高转矩、高转速和宽工作范围等特性，能够满足电动汽车的需求。
第三阶段：交流永磁同步电机技术的出现交流永磁同步电机是一种新型的电机技术，主要应用于纯电动汽车和插电式混合动力汽车中。
与永磁同步电机相比，交流永磁同步电机具有更高的效率、更小的体积和重量，以及更好的动态响应性能。
交流永磁同步电机还可以通过调整电流的频率和幅值来实现转矩和速度的精确控制。
第四阶段：电机驱动系统的智能化发展随着智能技术的快速发展，电机驱动系统也逐渐实现了智能化。
智能化的电机驱动系统通过传感器和控制算法，对电机的运行状态进行实时监测和控制，以提高效率和性能。
智能化的电机驱动系统还可以通过与车辆其他系统的信息交互，实现更精确的控制和优化的能量管理。
第五阶段：电机技术的创新与突破为了提高电动汽车的续航里程和性能，电机技术不断进行创新和突破。
新一代电机技术包括多级电机技术、无刷直驱电机技术、稀土永磁同步电机技术等。
这些新技术可以提高电动汽车的效率、降低能耗，提高动力和驱动性能。
综上所述，电动汽车电动机技术经历了从直流电机时代到永磁同步电机及交流永磁同步电机的演进，目前正向智能化和创新性方向发展。
电动机技术的不断进步将进一步推动电动汽车的发展。
电动汽车的发展史
电动汽车的发展史
电动汽车的发展可以追溯到19世纪末，以下是电动汽车发展的主要里程碑：
1. 1830年代：最早的电动车辆概念出现，使用原始的电池技术和电机来驱动车辆。
2. 1880年代：法国和英国开始量产电动汽车，并建立起最早的电动汽车工厂。
3. 1890年代：电动汽车在美国市场上取得了成功，成为当时的主要竞争对手，特别是在城市中使用。
4. 1900年代：电动汽车在美国和欧洲达到了顶峰，许多大城市的街道上行驶着数千辆电动汽车。
5. 1910年代至1920年代：内燃机技术的进步和汽油的廉价使得燃油汽车逐渐占据市场主导地位，电动汽车逐渐式微。
6. 1960年代至1970年代：由于环保和能源危机等问题，人们重新关注电动汽车，并开始进行相关技术研发。
7. 1990年代：现代电动汽车的发展起步，部分电动车型开始推向市场。
8. 2000年代：特斯拉（Tesla）公司成立，引领电动汽车的革新，推出了旗舰电动车型特斯拉Roadster。
9. 2010年代：电动汽车市场快速增长，多家汽车制造商推出了各种电动车型，电动汽车技术得到了显著改进，续航里程逐渐增加。
10. 2020年代：电动汽车市场继续增长，许多国家制定了政策以促进电动车的推广和发展，充电基础设施不断完善。
目前，电动汽车已经成为全球汽车行业的重要发展方向，越来越多的人开始关注和选择电动汽车，推动着电动汽车技术的进一步创新和普及。
汽车驱动电机发展历程
汽车驱动电机发展历程
汽车驱动电机的发展历程可以追溯到19世纪末和20世纪初的时候。
以下是关于汽车驱动电机发展历程的描述：
早期的汽车驱动电机是由直流电动机组成的。
这些直流电动机是通过电池供电的，用来驱动汽车的轮胎。
然而，直流电动机存在一些问题，比如需要大量的电池和充电时间长。
在20世纪初，交流电动机开始在汽车上使用。
交流电动机的
优势在于它们可以使用交流电源，这意味着它们可以直接从城市电网中获取电力。
此外，交流电动机的构造更为简单，维护成本也相对较低。
到了20世纪中叶，永磁电机成为了汽车驱动电机的主流技术。
永磁电机利用永磁材料产生磁场，从而实现电能转化为机械能。
这种电机具有高效率、高转矩和快速反应的特点，使其成为了电动汽车的首选电机类型。
近年来，随着永磁材料和控制技术的不断进步，永磁同步电机成为了最先进的汽车驱动电机。
永磁同步电机不仅具有永磁电机的优点，还具有更高的功率密度和更好的自冷却性能。
这使得电动汽车的加速性能和续航里程都得到了显著提高。
除了永磁电机，还有其他一些新兴的汽车驱动电机技术，如开关磁阻电机、电感电机和磁浮电机等。
这些新技术不断推动汽车驱动电机的发展，为电动汽车的性能和可靠性提供了更多的选择。
总的来说，汽车驱动电机的发展经历了从直流电动机到交流电动机，再到永磁电机和永磁同步电机的演变。
未来，随着电动汽车市场的不断发展，汽车驱动电机技术也将不断创新和完善。
电动汽车驱动电机的发展历程
（2）国内将出现独立的新型汽车电气驱动系 统提供商，支持电动汽车及传统汽车产业；
目前国外已有包括solectria，enova在内的电气公司，汽车用 电气自动化的新型产业正在逐步形成。目前我国在电机（包括 永磁材料）生产，人力成本等方面存在较大的优势，如果能够 跟上当前的产业发展机遇，可以使得我国在世界市场上占有一 席之地。
(2)开关磁阻电机驱动系统已形成优化设计和 并具备自主研发能力。
• 图为北京中纺锐力电动汽车用 开关磁阻公司车用开关磁阻调 速电动机（SRD）产品为主驱 动的15台东风混合动力大巴作 为“奥运公交专线1路”投入 24小时运营。
(3)无刷直流电机驱动系统产品性能有了很大 提高。 • 右图为大连恒田6104EV纯电动公交客车，采用的是体积小、
缺点：
驱动电路复杂，成本高； 相对永磁电机而言，异 步电机效率和功率密度 偏低。
3.永磁电机
优点：损耗少，效率高；体
积小，重量轻。
缺点：在环境温度较
高的情况下，在出现冲 击电流的时候，或在剧 烈的机械震动时可能产 生不可逆退磁，使电机 性能下降甚至无法使用。
4.开关磁阻电机
优点：
结构简单，效率高，损耗少，调速范围广，可靠性好， 适合电动汽车动力性能要求。
趋势
Development trends of EV motor drive system in China
（1）驱动电机系统必须满足动力总成一体化 的要求并支持整车产品的系列化和生产的规 模化；
丰田公司的驱动系 统thsii及本田公 司的ima系统的发 展和进步充分体现 了这一点。thsii 已扩展到包括 lexus在内的多种 车型，而ima也已 配置到包括civic 及雅阁在内的多种 车型。
电动汽车的电气驱动技术及其发展分析
电动汽车的电气驱动技术及其发展分析电动汽车的电气驱动技术是其重要的核心技术之一。
该技术涉及到电动汽车的动力系统，是电动汽车从机械动力传动到电力传动的一个重大转变。
电动汽车的电气驱动技术的发展历经数十年，经过了电动汽车和电池技术的不断发展，同时也得到了智能化和自主化技术的加持。
因此，如今的电动汽车电气驱动技术已经取得了很大的发展和进步。
1、DC电机驱动技术这种驱动技术是早期比较常见的一种电气驱动技术，一般用于小型电动汽车。
它采用的是直流电机，比较简单，性能较为稳定，但缺点是功率密度较低，难以实现高速运行。
AC电机驱动技术开始逐渐取代DC电机驱动技术，主要是因为AC电机的效率更高，输出功率也更大，功率密度更高，适合于大型电动汽车的使用。
永磁同步电机是一种比较常用的AC电机，主要特点是输出功率大、能量利用效率高，因此在电动汽车中得到广泛应用。
异步电机是由于其结构简单和制造成本低而受到广泛关注的驱动技术。
在过去，这种电机主要用于一些特殊的场合，如车站等待坪，但随着电动汽车市场的增长，这种技术也逐渐得到了应用。
针对电动汽车的电气驱动技术的发展趋势，主要表现在如下几个方面：1、智能化和自主化技术的加持随着智能化和自主化技术的不断发展，电动汽车电气驱动技术也得到了不少的提升，比如采用自动驾驶技术可实现无人驾驶，让驾驶变得更加方便和安全。
2、材料技术的发展缔造优良电动汽车电气驱动技术的关键在于电机，因此电机材料技术的发展是关键的，它可以提升电机的输出功率和效率。
3、续航里程和快充技术的提升随着电气驱动技术的不断提升，电动汽车的续航里程也会更长，同时快充技术的不断发展，也可以更快地给电池充电，这些都是电动汽车普及的重要因素。
总之，电动汽车的电气驱动技术是电动汽车发展的基石，其发展将会随着材料技术、自主化技术等的不断提升，进入更高的发展阶段。
电动汽车电机驱动技术
政策支持
各国政府对新能源汽车的支持力度不 断加大，将推动电动汽车电机驱动技 术的进一步发展。
04
不同类型电机驱动技术的比较
直流电机驱动技术
总结词
直流电机驱动技术是最早应用于电动汽车的技术，具有调速性能好、控制简单等优点，但能量密度低、维护成本 高。
详细描述
直流电机驱动技术采用直流电源供电，通过改变电机的输入电压或电流来实现调速。这种技术具有较广的调速范 围和较好的控制性能，适用于对调速性能要求较高的场合。然而，由于直流电机本身的机械结构，其维护成本较 高，且能量密度较低，不利于电动汽车的长途行驶。
组成
冷却系统主要包括散热器和风扇等部 件。
工作原理
基本原理
01
电机驱动系统通过控制器控制电机的输入电流，以实现电机的
旋转和转速的调节。
控制策略
02
控制策略是实现电机驱动系统的智能化和高效化的关键，包括
转矩控制、速度控制和位置控制等。
发展趋势
03
随着技术的进步，电机驱动系统的效率和性能不断提升，同时
电动汽车电机驱动技术
• 电动汽车电机驱动技术概述 • 电机驱动系统的组成与工作原理 • 电机驱动技术的优势与挑战
• 不同类型电机驱动技术的比较 • 电动汽车电机驱动技术的实际应用
01
电动汽车电机驱动技术概述
定义与特点
定义
电动汽车电机驱动技术是指将电能转化为机械能，驱动电动汽车行驶的一种技 术。它是电动汽车核心技术之一，直接影响电动汽车的性能和行驶效率。
特点
电机驱动技术具有高效、环保、节能等优点，能够实现高精度的转矩控制，适 应电动汽车在不同工况下的行驶需求。
电机驱动技术的历史与发展
历史
新能源汽车电机技术的突破与创新
新能源汽车电机技术的突破与创新近年来，新能源汽车的发展日益迅猛，其中电机技术的突破与创新为新能源汽车产业贡献了巨大的推动力。
本文将从电机技术的历史演进、电机的分类和新能源汽车电机技术的突破与创新三个方面进行论述，以探讨新能源汽车电机技术的发展趋势。
一、电机技术的历史演进电机技术作为现代工业领域中的重要组成部分，经历了漫长的历史沉淀，不断取得突破与创新。
最早的电动机是由法拉第设计并制造，它将电能转化为机械能，成为电机技术发展的起点。
随着科技的进步和工业化的推动，电机技术逐渐迈向了新的里程碑。
二、电机的分类根据不同的工作原理和应用领域，电机可以分为直流电动机和交流电动机两大类。
直流电动机通过直流电流在电机的线圈内产生磁场，从而产生电磁力，实现转动。
交流电动机则是利用交流电特点，在线圈内产生交变磁场，来推动转子旋转。
在新能源汽车中，交流异步电机和永磁同步电机成为应用较多的两类电动机。
三、新能源汽车电机技术的突破与创新1.高效率电机设计在新能源汽车电机技术中，高效率是关键。
为了提高电机的效率，对电机的设计进行了创新。
新材料的应用、提高线圈绝缘能力和电机冷却系统的改进等，都是提高电机效率的关键因素。
例如，通过使用高性能磁钢和先进的制造工艺，永磁同步电机的效率得到了大幅提升。
2.电机轻量化新能源汽车对电机的轻量化要求越来越高，以提高续航里程和加速性能。
针对这一问题，电机材料和结构的创新成为突破口。
高性能材料的使用、电机结构设计的优化以及先进的制造工艺的应用，都有助于减轻电机的重量并提高能效。
3.电机智能化随着智能化技术的快速发展，电机的智能化已成为新能源汽车电机技术的重要方向。
智能电机控制系统可以实现电机驱动的精确控制和监测，提高整车的性能和安全性。
同时，基于大数据和人工智能的电机优化控制，可以进一步提高电机的效率和可靠性。
4.电机热管理由于长时间高功率运行，新能源汽车电机往往会造成过热问题。
因此，对电机的热管理成为电机技术的创新点之一。
世界电动汽车发展史
Lohner-Porsche电动车在巴黎世博会上展出，是世界上最早的混合动力汽车
1910年
Detroit Electric品牌开始生产电动车，年产数千辆
1915年
仅美国的电动车保有量已达50000辆之多
1920年代
纯电动车逐渐被汽油车超越，纯电动车工业迅速衰败
1960年代
电动汽车重新受到关注，美国政府开始资助电动汽车的研究和开发
1838年
英国人罗伯特·戴维森制造了第一辆干电池电动车
1842年
苏格兰发明家罗伯特·戴维森制造了一辆名为“Galvani”的电动机车·普兰泰发明了铅酸蓄电池
1880年
法国电气工程师古斯塔夫·特鲁维改进了小型电机的运行效率，将它安装在三轮车上
1881年
Gustave Trouvé展示了世界上第一辆小型的、电池供电的电动三轮车
1884年
英国发明家和实业家托马斯·帕克制造了第一辆配备高容量可充电电池的电动汽车
1886年
德国工程师卡尔·本茨发明了第一辆三轮内燃机汽车
1891年
美国发明家威廉·莫里斯发明了第一辆商用电动汽车
1899年
德国人波尔舍发明了一台轮毂电动机
世界电动汽车发展史
1828年
匈牙利物理学家阿纽斯·伊斯特万·耶德利克发明了人类第一台电力发动机
1831年
迈克尔·法拉第首次发现电磁感应现象，并发明了人类的第一台发电机
1832-1839年
苏格兰科学家罗伯特·安德森发明了第一辆电动汽车原型
1834年
美国机械师托马斯·达文波特制造出第一辆直流电机驱动的电动车
2018年
全球电动汽车销量超过200万辆，电动汽车已经成为汽车行业的重要发展方向
电子课件新能源汽车驱动电机与控制技术学习情境三新能源汽车驱动电机的发展历史与趋势
2009年，在密集的扶持政策出台的背景下，我国新 能源汽车进入快速发展轨道。
资讯一 汽车电气化的历史
2010年，我国加大对新能源汽车的扶持力度。2010年6月1日起，国家在 上海、长春、深圳、杭州、合肥5个城市启动私人购买新能源汽车补贴试点工作 。
工作任务
1.在教师的指导下，制订新能源汽车驱动电 机的发展历史与趋势的认知计划； 2.根据认知计划对新能源汽车驱动电机的发 展历史与趋势进行认知。
学习内容
一、课前任务单
根据查找的资料，完成下列课前任务单（见表3-1）。 表3-1新能源汽车驱动电机的发展历史与趋势课前任务单
1.新能源汽车的“三电”指的是（）、（）和（）。 2.现在常用的新能源汽车驱动电机有哪些种类？ 3.新能源汽车驱动电机有哪些方面的发展趋势？
资讯三 新能源汽车及驱动电机的发展趋势
1.发展趋势 纯电动汽车中，三合一驱动系统车型将得到应用，但市场 份额比较有限。最大的挑战在于电动车型对传统车型的替代速 度不够快。在电池技术突破不及预期的情况下，经济适用型的 纯电动汽车仍然是电动车型的主角。值得一提的是，从新能源 汽车推广力度来看，纯电动汽车推广力度大于插电混合车型。 随着城市交通管理的日趋严格和限行限购区域扩大，政策导向 对新能源汽车尤其是纯电动车的市场的影响力仍然较大。
1870年，格拉姆（Z.T.Gramme，1826—1901）将T形电枢绕组改为环 形电枢绕组，发明了直流发电机，被人们誉为“发电机之父”。
1873年，德国西门子公司研究发电机的工程师阿特涅用“鼓卷”的方式 制成了性能更好的发电机。
1873年，英国物理学家麦克斯韦完成了经典电磁理论基础著作《电和 磁》，电机绕组发展为鼓型绕组，直流电机具备了现代直流电机的基本形式。
电动汽车驱动电机技术的优化与发展
电动汽车驱动电机技术的优化与发展电动汽车的出现为解决环境污染和能源危机提供了新的希望，而其中起关键作用的便是驱动电机技术。
驱动电机直接影响电动汽车的动力性、续航里程和使用体验，因此其优化与发展是电动汽车行业的核心竞争力所在。
一、电动汽车驱动电机技术的演进历程20世纪90年代，电动汽车驱动电机主要采用直流电机，但由于其结构复杂、维护成本高、能效低等问题，导致市场需求不够强烈。
随着技术的发展，交流电机逐渐成为主流。
交流电机具有结构简单、效率高、噪音小等优势，逐步替代了直流电机。
然而，交流电机转速范围较窄，难以满足电动汽车高速巡航和加速的需求，因此在控制方面仍然存在挑战。
随着新兴技术的不断涌现，永磁同步电机和感应电机逐步成为了备受关注的技术方向。
永磁同步电机具有能效高、起动扭矩大、响应快等优势，成为新一代驱动电机的主流选择。
感应电机虽然能效相对较低，但具有结构简单、维护成本低等优点，适用于中低速驱动场景。
此外，发展趋势还包括：全球最快电机（该电机限制在3,000转/分以下的低转速范围内工作，但速度却高于所有其他单电机车型）、轮毂电机等方向。
这些技术研究和应用的不断深入，大大推动了电动汽车驱动电机技术的演进和创新。
二、电动汽车驱动电机技术的优化策略1.提高能效通过提高电机的能效，可以在不增加电池容量的情况下提高续航里程。
此外，在驱动电机的换热、轮胎滚动阻力、空气阻力等方面也可以优化，从而提升整车能效。
2.降低成本驱动电机的成本在一定程度上影响电动汽车的售价、市场占有率和商业竞争力。
因此，降低电机的材料成本、研发成本、生产成本和维护成本等都是优化策略的重点。
3.提高耐久性驱动电机的耐久性直接影响电动汽车的使用寿命。
通过优化电机的结构和材料、降低损耗、防止高温和异物、加强润滑等手段，可以延长电机寿命，提高电动汽车的可靠性和持久性。
三、电动汽车驱动电机技术的未来发展方向1.重点解决高速性能为满足高速巡航和加速的需求，在高速驱动领域，需要着力解决电机转速范围较窄、噪音较大、转矩下降快等问题，提高电机的响应速度、功率密度和效率，为电动汽车提供更加优秀的动力系统。
驱动电机的发展历史
驱动电机的发展历史
驱动电机的发展历史可以追溯到19世纪初，当时人们开始尝试使用电动机来驱动机械设备。
1869年，法国发明家Zénobe Gramme发明了直流电机，该电机成为了现代电机的基础。
随着电工和工程学知识的发展，电机的设计和制造得到了不断的改进和完善。
20世纪初，直流电机得到了广泛的应用，但是由于传动效率低、维护困难等问题，人们开始尝试开发交流电动机。
1902年，丹麦发明家尼古拉斯·特斯拉发明了交流电机，该电机在电枢上没有电刷和换向器，不需要定期维护，并具有高效率优点。
随后，交流电机得到了迅速的发展和普及。
20世纪中叶，随着半导体技术和控制技术的发展，电力电子技术开始应用于驱动电机领域。
可编程逻辑控制器（PLC）和变频器等新技术的出现，为驱动电机的控制和调节带来了重大的进步。
21世纪以来，随着新能源产业的崛起和可再生能源的广泛使用，驱动电机研究的重点从传统的交、直流电机转向永磁同步电机和感应电机等新型电机的开发和应用。
同时，高效、轻量化和智能化也成为驱动电机研究和开发的重点。
随着技术的不断进步和应用的不断推广，驱动电机的应用前景将会越来越广阔。
车载电动驱动技术的发展与前景
车载电动驱动技术的发展与前景近年来，随着环境保护意识的增强和对能源危机的关注，电动车辆（EV）逐渐成为汽车行业的热门话题。
作为重要的组成部分，车载电动驱动技术的发展备受关注。
本文将探讨车载电动驱动技术的发展历程、目前面临的挑战以及未来的发展前景。
一、车载电动驱动技术的发展历程车载电动驱动技术起源于19世纪，当时电力被认为是替代汽油的一个潜在选择。
然而，在早期阶段由于电池技术的不成熟且昂贵，电动驱动技术并没有受到广泛采用。
随着时间的推移，电池技术不断改进，特别是锂离子电池的发展让电动驱动技术迈入了一个新的阶段。
在过去的几十年里，车载电动驱动技术取得了令人瞩目的发展。
电动车辆的市场份额持续增长，不仅在消费者市场中，而且在公共交通领域也取得了良好的效果。
同时，汽车制造商也在不断研发和改进电动驱动技术，以提高效能、延长续航里程，并减少电池充电时间，以更好地满足消费者的需求。
二、车载电动驱动技术的挑战然而，车载电动驱动技术在其发展过程中仍然面临着一些挑战。
首先，电池技术仍然是电动车辆的短板。
虽然锂离子电池已经取得了很大的突破，但其容量和充电时间仍然限制了电动车辆的续航里程和使用时间。
此外，电池的成本目前仍然较高，这也限制了电动车辆的普及程度。
其次，充电设施的不足也是电动车辆发展的一个瓶颈。
虽然越来越多的城市和商业区已经开始建设充电桩，但与传统加油站相比还是明显不足。
特别是在一些发展中国家或农村地区，缺乏充电基础设施成为限制电动车辆发展的一个主要问题。
此外，汽车性能、舒适性和安全性也是电动车辆需要解决的问题之一。
电动车辆的加速性能和续航里程等方面与传统燃油车辆相比仍然存在差距。
另外，充电时间相对加油时间较长，这也限制了电动车辆的充电便捷性。
三、车载电动驱动技术的未来发展前景尽管面临一些挑战，车载电动驱动技术的未来发展前景依然广阔。
首先，随着科技的进步，新型电池技术的应用将大大提高电动车辆的续航里程和充电速度。
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电动汽车驱动电机的发展历程
电动汽车电机作用：电源为电动汽车的驱动电动机提供电能，电动汽车电机将电源的电能转
化为机械能，通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置。
发展历程简图：
1.直流电机：
工作原理：直流电机有定子和转子两大部分组成，定子上有磁极（绕组式或永磁式），转子有绕组，通电后，转子上 形成磁场（磁极），定子和转子的磁极之间有一个夹角，在定转子磁场（N 极和S 极之间）的相互吸引下，使电机旋转。
改变电刷的位置，就可以改变定转子磁极夹角（假设以定子的磁极为夹角起始边，转子的磁极为另一边，由转子的磁极指向定子的磁极的方向就是电机的旋转方向）的方向，从而改变电机的旋转方向。
优点：起步加速牵引力大，控制系统较简单。
缺点：成本高、体积大、质量大、有机械换向器，需保养，不适合高速运转。
2.异步电机：
工作原理（三相）：当异步电动机接入三相交流电后，定子绕组中将产生三相对称电流，气隙中将建立一个旋转磁场，这个旋转磁场将在转子中感应出相应的电流，该电流与气隙中的旋转磁场相互作用给产生电磁转矩，从而带动电机运转。
（简单的说就是电磁切割磁力线产生转矩）
优点：结构简单、坚固耐用、成本低廉、运行可靠，低转矩脉动，低噪声，不需要位置传感器，转速极限高。
缺点：驱动电路复杂，成本高；相对永磁电机而言，异步电机效率和功率密度偏低。
3.永磁电机：
工作原理：三相逆变器给电机的三相绕组供电，三相对称电流合成的旋转磁场与转子永久磁钢所产生的磁场相互作用产生转矩，拖动转子同步旋转，通过位置传感器实时读取转子磁钢位置，变换成电信号控制逆变器功率器件开关，调节电流频率和相位，使定子和转子磁势保持不乱的位置关系，才能产生恒定的转矩，定子绕组中的电流大小是由负载决定的。
定子绕组中三相电流的频率和相位随转子位置的变化而变化的，使三相电流合成一个与转子同步的旋转磁场，通过电力电子器件构成的逆变电路的开关变化实现三相电流的换相，代替了机械换向器。
优点：损耗少，效率高；体积小，重量轻。
直流电机(除小型车外，目前一般不采用)
（20世纪80年代前）
交流电机 （20世纪80年代后） 异步电机（纯电动汽车）
开关磁阻电机（客车）
永磁电机（混合动力客车、轿车）
缺点：在环境温度较高的情况下，在出现冲击电流的时候，或在剧烈的机械震动时可能产生不可逆退磁，使电机性能下降甚至无法使用。
4.开关磁阻电机：
工作原理：利用磁阻的不等，磁通总向磁阻小的路线集中，通电的定子以磁力吸引铁磁性的转子，使磁力产生切向分力，即产生对转子的转矩。
定子的通电循序是根据转子位置传感器检测到的转子位置相对应的最有利于对转子产生向前转动转矩的那一相定子通电，转过一定角度后又由下一个最有利于转子产生转矩的一相通电。
不断变换通电的定子绕组相序，使转子连续朝一个方向转动。
优点：结构简单，效率高，损耗少，调速范围广，可靠性好，适合电动汽车动力性能要求。
缺点：控制系统复杂，噪声较大，输出转矩波动较大。
电机比较如下图：
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我国发展现状：
(1)交流异步电机驱动系统我国已建立了具有自主知识产权异步电机驱动系统的开发平台。
(2)开关磁阻电机驱动系统已形成优化设计和并具备自主研发能力。
(3)无刷直流电机驱动系统产品性能有了很大提高。
(4)永磁同步电机驱动系统已形成了一定的研发和生产能力，但总体水平与国外仍有差距。
(5)部分公司掌握了电机转子磁体先装配后充磁的整体充磁技术，但技术水平仍与德国和日本有较大差距。
我国驱动电机及其控制器存在的主要问题
(1)电机原材料、控制器核心部件研发能力较弱，依赖进口，如硅钢片、电机高速轴承、位置／转速传感器、IGBT模块等。
进口产品成本高，影响电机系统产业化。
(2)我国车用电机的机电集成水平与国外差距较大。
控制器集成度较低，体积、重量相对偏大。
(3)我国车用电机系统尚处于起步阶段，制造工艺水平落后，缺乏自动化生产线，造成产品可靠性、一致性差。
产业化规模较小，成本较高。
(4)现阶段国家出台的电动汽车驱动电机系统标准较少，且不完善。
如：不同类型电机系统采用同一检测标准，缺乏可靠性、耐久性评价方法等。
发展趋势
（1）驱动电机系统必须满足动力总成一体化的要求并支持整车产品的系列化和生产的规模化；
（2）国内将出现独立的新型汽车电气驱动系统提供商，支持电动汽车及传统汽车产业；（3）与元器件、电力电子器件供应商及现有的工业用变频器行业形成产业联盟有助于这个新型产业的发展壮大。
（4）具有前景的汽车电子伺服技术将得到很大发展，随着这个技术的使用，许多传统的机械部件将会在未来的汽车上消失，而越来越多的车用伺服电机将出现在未来的汽车上。