新能源汽车--电动汽车电机驱动系统 ppt课件
合集下载
新能源汽车电机板块培训 ppt课件
14
二、电机介绍
3、分类 永磁无刷直流电动机:
• 现状:在电动车中有一定应用。 • 案例:如BWM EI • 优点:没有励磁损耗、散热容易,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。永磁无刷直流电动机与其它电动机系统相比具有更高的能量密 度和更高的效率。 • 缺点:驱动控制系统复杂, 造价高。而且永磁电动机受到永磁材料工艺的影响和限制,使得永 磁电动机的功率范围较小,电动机本身价格较高,可靠地控制器价格也较高。
9
二、电机介绍
2、性能特性
控制信号流
动力电源流向 机械方式连接
10
二、电机介绍
2、性能特性
11
二、电机介绍
3、类
汽车常用电动机:
• 直流电动机 • 永磁同步电机 • 交流三相感应电动机 • 永磁无刷直流电动机 • 开关磁阻电动机 • 外转子双凸极永磁电动机
12
二、电机介绍
3、分类 永磁同步电机:
• 换向器:换向极是安装在两相邻主磁极之间的一个小磁极,它的作 用是改善直流电机的换向情况,使电机运行时不产生有害的火花。
• 电刷:电枢电路的引入装置 • 电枢铁芯:是主磁路的组成部分,又是电枢绕组支撑部分; • 电枢绕组:由一定数目的电枢线圈按一定的规律连接组成,他是直
流电动机的电路部分,产生电磁转矩进行机电能量转换的部分 • 励磁:为电机等“利用电磁感应原理工作的电气设备”提供工作磁
• 现状:目前在小型电动车及混合动力车中应用较多的电机大型车中也有部分应用 • 案例:丰田的Prius、福田 BJ6123EVCA8 • 优点:永磁同步电动机具有高的功率/质量比, 比其他类型的电动机有更高的效率,更大的输出
转矩, 电动机的极限转速和制动性能等优于其他类型的电动机。结构更加简单, 性能更加可靠、 体积更小, 质量更轻。 • 缺点:永磁同步电动机的功率范围较小, 最大功率仅为几十千瓦。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, 将严重降低永磁同步电动机的性 能, 甚至损坏电动机。大功率永磁同步电机驱动、控制系统复杂,造价较高。
二、电机介绍
3、分类 永磁无刷直流电动机:
• 现状:在电动车中有一定应用。 • 案例:如BWM EI • 优点:没有励磁损耗、散热容易,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。永磁无刷直流电动机与其它电动机系统相比具有更高的能量密 度和更高的效率。 • 缺点:驱动控制系统复杂, 造价高。而且永磁电动机受到永磁材料工艺的影响和限制,使得永 磁电动机的功率范围较小,电动机本身价格较高,可靠地控制器价格也较高。
9
二、电机介绍
2、性能特性
控制信号流
动力电源流向 机械方式连接
10
二、电机介绍
2、性能特性
11
二、电机介绍
3、类
汽车常用电动机:
• 直流电动机 • 永磁同步电机 • 交流三相感应电动机 • 永磁无刷直流电动机 • 开关磁阻电动机 • 外转子双凸极永磁电动机
12
二、电机介绍
3、分类 永磁同步电机:
• 换向器:换向极是安装在两相邻主磁极之间的一个小磁极,它的作 用是改善直流电机的换向情况,使电机运行时不产生有害的火花。
• 电刷:电枢电路的引入装置 • 电枢铁芯:是主磁路的组成部分,又是电枢绕组支撑部分; • 电枢绕组:由一定数目的电枢线圈按一定的规律连接组成,他是直
流电动机的电路部分,产生电磁转矩进行机电能量转换的部分 • 励磁:为电机等“利用电磁感应原理工作的电气设备”提供工作磁
• 现状:目前在小型电动车及混合动力车中应用较多的电机大型车中也有部分应用 • 案例:丰田的Prius、福田 BJ6123EVCA8 • 优点:永磁同步电动机具有高的功率/质量比, 比其他类型的电动机有更高的效率,更大的输出
转矩, 电动机的极限转速和制动性能等优于其他类型的电动机。结构更加简单, 性能更加可靠、 体积更小, 质量更轻。 • 缺点:永磁同步电动机的功率范围较小, 最大功率仅为几十千瓦。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, 将严重降低永磁同步电动机的性 能, 甚至损坏电动机。大功率永磁同步电机驱动、控制系统复杂,造价较高。
2024版《新能源汽车》PPT课件
电池能量管理系统(EMS) 根据车辆行驶状态和电池状态,合理分配能量, 提高能源利用效率。
3
充电技术 包括快充和慢充两种方式,快充技术可大大缩短 充电时间,提高新能源汽车的使用便利性。
2024/1/30
14
04
新能源汽车产业链分析
2024/1/30
15
上游原材料及零部件供应商
锂电池及关键材料供应商
政策扶持
各国政府纷纷出台新能源汽车产业政策,推动市场快速发 展。
消费者认知提升 随着环保理念深入人心,消费者对新能源汽车的接受度不 断提高。
产业链协同 新能源汽车产业链上下游企业协同创新,共同开拓市场。
29
环保理念推动下的可持续发展
能源转型
新能源汽车有助于减少化石能源依赖,推动能源结构转型。
环境改善
物流配送领域
电动货车、轻型卡车等新能源汽 车在物流配送领域逐渐替代传统 燃油车,提高运输效率。
特种车辆领域
新能源汽车在环卫、机场、景区 等特种车辆领域也得到应用,满
足特定场景下的使用需求。
18
05
新能源汽车政策与法规
2024/1/30
19
国家政策扶持与引导
财政补贴
对新能源汽车的购车补贴、 充电设施建设补贴等。
税收优惠
减免新能源汽车购置税、 车船税等。
2024/1/30
优先通行
在部分城市,新能源汽车 可享受不限行、不限购等 政策。
20
地方政府配套措施
充电设施建设
地方政府加大充电设施建设力度,提供便捷的充 电服务。
公共交通电动化
推动公共交通领域电动化,如电动公交、出租等。
示范推广
设立新能源汽车示范城市或区域,带动产业发展。
3
充电技术 包括快充和慢充两种方式,快充技术可大大缩短 充电时间,提高新能源汽车的使用便利性。
2024/1/30
14
04
新能源汽车产业链分析
2024/1/30
15
上游原材料及零部件供应商
锂电池及关键材料供应商
政策扶持
各国政府纷纷出台新能源汽车产业政策,推动市场快速发 展。
消费者认知提升 随着环保理念深入人心,消费者对新能源汽车的接受度不 断提高。
产业链协同 新能源汽车产业链上下游企业协同创新,共同开拓市场。
29
环保理念推动下的可持续发展
能源转型
新能源汽车有助于减少化石能源依赖,推动能源结构转型。
环境改善
物流配送领域
电动货车、轻型卡车等新能源汽 车在物流配送领域逐渐替代传统 燃油车,提高运输效率。
特种车辆领域
新能源汽车在环卫、机场、景区 等特种车辆领域也得到应用,满
足特定场景下的使用需求。
18
05
新能源汽车政策与法规
2024/1/30
19
国家政策扶持与引导
财政补贴
对新能源汽车的购车补贴、 充电设施建设补贴等。
税收优惠
减免新能源汽车购置税、 车船税等。
2024/1/30
优先通行
在部分城市,新能源汽车 可享受不限行、不限购等 政策。
20
地方政府配套措施
充电设施建设
地方政府加大充电设施建设力度,提供便捷的充 电服务。
公共交通电动化
推动公共交通领域电动化,如电动公交、出租等。
示范推广
设立新能源汽车示范城市或区域,带动产业发展。
电动汽车及其驱动技术ppt课件
1、并联式弱混合动力轿车奇瑞A5BSG。 2、生物柴油动力的新车型V5。 3、燃料电池车B11。
研发投入很大,占销售额的10%。
.
吉利控股集团
已开发出:
.
电动自行车
20世纪90年代以来,我国电动车产业迅猛发展。
截止2005年,全国电动车生产厂商已超过1200家。
相关零配件生产厂商已超过2300家。 主要分布在浙江、上海、江苏、山东、天津。
• 电力可从多种能源得到
• 电动汽车有利于节能
原油 初炼
发电
充电 电动汽车
原油 精炼
汽油车
起电能调峰作用
• 充分利用晚间富余电能,占总容量1/2。
.
2、国内外对电动汽车的研发情况 国际上各大汽车公司投入巨资 国内:八五、九五、十五863重
大专项、十一五新能源汽车
.
已进入小批量商业化生产和实际应用
.
三、锂离子电池
特点: 1、比能量大,达到115Wh/kg。 2、循环寿命500-1000次。 3、自放电率低,每月自放电8%。 4、无记忆效应。 5、无污染(电池材料不存在有毒物质)。
缺点: 价格高。
主要指标:
1、价格 2、比功率 3、比能量 4、循环寿命 5、快充电 6、一致性
好 差
.
二、镍氢电池
• 具有更高的比能量,循环寿命。 • 性能和成本介于其它几种电池之间 •上世纪90年代发展起来的,
主要生产商美国OVONIC公司。
主要不足: 1、有记忆效应,一定要放光再充电。 2、充电发热。 3、价格仍较高,目前500-700美元/kWh。
电动汽车 及其驱动技术
.
主要内容 一、电动汽车概述 二、电动汽车的三种主要型式 三、电动汽车驱动系统 四、存在的问题与研究方向
研发投入很大,占销售额的10%。
.
吉利控股集团
已开发出:
.
电动自行车
20世纪90年代以来,我国电动车产业迅猛发展。
截止2005年,全国电动车生产厂商已超过1200家。
相关零配件生产厂商已超过2300家。 主要分布在浙江、上海、江苏、山东、天津。
• 电力可从多种能源得到
• 电动汽车有利于节能
原油 初炼
发电
充电 电动汽车
原油 精炼
汽油车
起电能调峰作用
• 充分利用晚间富余电能,占总容量1/2。
.
2、国内外对电动汽车的研发情况 国际上各大汽车公司投入巨资 国内:八五、九五、十五863重
大专项、十一五新能源汽车
.
已进入小批量商业化生产和实际应用
.
三、锂离子电池
特点: 1、比能量大,达到115Wh/kg。 2、循环寿命500-1000次。 3、自放电率低,每月自放电8%。 4、无记忆效应。 5、无污染(电池材料不存在有毒物质)。
缺点: 价格高。
主要指标:
1、价格 2、比功率 3、比能量 4、循环寿命 5、快充电 6、一致性
好 差
.
二、镍氢电池
• 具有更高的比能量,循环寿命。 • 性能和成本介于其它几种电池之间 •上世纪90年代发展起来的,
主要生产商美国OVONIC公司。
主要不足: 1、有记忆效应,一定要放光再充电。 2、充电发热。 3、价格仍较高,目前500-700美元/kWh。
电动汽车 及其驱动技术
.
主要内容 一、电动汽车概述 二、电动汽车的三种主要型式 三、电动汽车驱动系统 四、存在的问题与研究方向
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
新能源汽车驱动电机及其控制ppt课件
应用:大功率、低速车辆,尤其是驱动系统功率需求较大的大型电动客车、特 斯拉等(矢量变频控制,缩小与同步电机差距),调速范围大
3、永磁同步电机
优点:小体积、轻量化、功率密度高,能耗小20%;缺点:成本高。应用广泛
4、开关磁阻电机
优点:结构简单,效率高(>85%),成本低,调速灵活(可以通过改变电压, 导通和关断角度,拥有很好的调速范围和能力);缺点:转矩脉动较大,噪音 大。在电动汽车上在试验阶段
2023/12/22
48
主要内容
1
汽车驱动电机概述
2
驱动电机的结构原理
3
逆变器的结构原理
4
电机检测与故障分析
2023/12/22
49
电机检测与故障分析(比亚迪e5)
2023/12/22
50
电机检测与故障分析(知豆D2)
2023/12/22
51
单击此处添加标题
此处添加详细文本描述,建议与标题相关并符合整体语言风格,语言描述尽量简洁生动。尽量将每页幻灯片的字数控制在200字以内, 据统计每页幻灯片的最好控制在5分钟之内。
输入简单的文字
这里输入简单的文字概述 以往我们只是用颜色的深浅、形状的大小以及字体的 不同来突出某些重要内容,这有一个很大的弊端,就 是要强调的内容会一直处于强调地位,当我们讲述别 的内容时,它会分散观众的视线;强调动画,通过对 象的放大、缩小、闪烁、变色等动作实现强调效果, 并能够让演示者自如控制,强调过后自动回复到初始 状态。与那些戛然而止的PPT相比,加一个简单的片 尾动画将收到意想不到的效果:一是作为礼貌,提醒 大家演示结束,并给人一定的缓冲时间,准备接下来 的活动;二是与片头动画相呼应,做到有始有终,避 免给人虎头蛇尾的印象。
新能源汽车全套ppt课件
蔚来汽车
作为中国新能源汽车行业的领军企业,蔚来汽车在技术创新、市场推广等方面取 得了显著成果。
感谢您的观看
THANKS
建立完善的回收网络,将废旧新能源汽车进行回 收。
拆解处理
对回收的汽车进行拆解处理,将可再利用的零部 件进行分类处理。
资源再利用
对拆解后的零部件进行再利用,实现资源的循环 利用。
04
新能源汽车市场与政策
国内外新能源汽车市场现状
1 2
全球新能源汽车市场概况
全球新能源汽车销量、市场份额、主要生产厂商 等。
生物燃料汽车
生物燃料汽车是一种使用生物质 燃料作为能源的汽车,具有可再 生、环保等优点。
太阳能汽车
太阳能汽车是一种使用太阳能作 为能源的汽车,具有零排放、节 能等优点。
03
新能源汽车产业链
电池产业链
01
02
03
电池材料
包括正极材料、负极材料 、电解液和隔膜等,是电 池制造的基础。
电池制造
将电池材料加工成电池单 体、模块和系统等,涉及 到制片、卷绕、装配等工 艺。
标准等。
政策与法规对市场的影响
03
分析政策与法规对新能源汽车市场发展的影响,以及未来可能
的政策变化。
新能源汽车发展趋势与展望
技术发展趋势
分析新能源汽车领域的技术发展趋势,如电池技术、充电技术等 。
市场发展趋势
预测未来新能源汽车市场的销量、市场份额等发展趋势。
未来展望
探讨未来新能源汽车产业的发展方向和趋势,如智能化、电动化 等。
分时租赁
新能源汽车在分时租赁市场中占据重要地位,如共享汽车、共享电动汽车等。
个人用车领域的应用
私家车
作为中国新能源汽车行业的领军企业,蔚来汽车在技术创新、市场推广等方面取 得了显著成果。
感谢您的观看
THANKS
建立完善的回收网络,将废旧新能源汽车进行回 收。
拆解处理
对回收的汽车进行拆解处理,将可再利用的零部 件进行分类处理。
资源再利用
对拆解后的零部件进行再利用,实现资源的循环 利用。
04
新能源汽车市场与政策
国内外新能源汽车市场现状
1 2
全球新能源汽车市场概况
全球新能源汽车销量、市场份额、主要生产厂商 等。
生物燃料汽车
生物燃料汽车是一种使用生物质 燃料作为能源的汽车,具有可再 生、环保等优点。
太阳能汽车
太阳能汽车是一种使用太阳能作 为能源的汽车,具有零排放、节 能等优点。
03
新能源汽车产业链
电池产业链
01
02
03
电池材料
包括正极材料、负极材料 、电解液和隔膜等,是电 池制造的基础。
电池制造
将电池材料加工成电池单 体、模块和系统等,涉及 到制片、卷绕、装配等工 艺。
标准等。
政策与法规对市场的影响
03
分析政策与法规对新能源汽车市场发展的影响,以及未来可能
的政策变化。
新能源汽车发展趋势与展望
技术发展趋势
分析新能源汽车领域的技术发展趋势,如电池技术、充电技术等 。
市场发展趋势
预测未来新能源汽车市场的销量、市场份额等发展趋势。
未来展望
探讨未来新能源汽车产业的发展方向和趋势,如智能化、电动化 等。
分时租赁
新能源汽车在分时租赁市场中占据重要地位,如共享汽车、共享电动汽车等。
个人用车领域的应用
私家车
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第 12 页
4.2.1 直流电动机的分类
➢4.复励直流电动机 ➢复励直流电动机有并励和串励两个励磁绕组,电动机的磁通 由两个绕组内的励磁电流产生。若串励绕组产生的磁通势与 并励绕组产生的磁通势方向相同称为积复励。若两个磁通势 方向相反,则称为差复励。
➢复励直流电动机的永磁励磁部分采用高磁性材料钕铁硼,运 行效率高。由于电动机永磁励磁部分有稳定的磁场,因此用 该类电动机构成驱动系统时易实现再生制动功能。同时由于 电动机增加了增磁绕组,通过控制励磁绕组的励磁电流或励 磁磁场的大小,能克服纯永磁他励直流电动机不能产生足够 的输出转矩来满足电动汽车低速或爬坡时的大转矩要求,而 电动机的重量或体积比串励电动机的小。
第 11 页
4.2.1 直流电动机的分类
➢2.并励直流电动机 ➢并励直流电动机的励磁绕组与电枢绕组相并联,共用同一电 源,性能与他励直流电动机基本相同。并励绕组两端电压就 是电枢两端电压,但是励磁绕组用细导线绕成,其匝数很多, 因此具有较大的电阻,使得通过它的励磁电流较小。 ➢3.串励直流电动机 ➢串励直流电动机的励磁绕组与电枢绕组串联后,再接于直流 电源,这种直流电动机的励磁电流就是电枢电流。这种电动 机内磁场随着电枢电流的改变有显著的变化。为了使励磁绕 组中不致引起大的损耗和电压降,励磁绕组的电阻越小越好, 所以串励直流电动机通常用较粗的导线绕成,它的匝数较少。
第7页
4.1.4 电动汽车电机驱动系统的发展趋势
➢(1)电机的功率密度不断提高,永磁电机应用范围不断扩 大。 ➢(2)电机的工作转速不断提高,回馈制动的高效区不断拓 宽。 ➢(3)电驱动系统的集成化和一体化趋势更加明显。 ➢(4)电驱动系统的混合度与电功率比不断增加。 ➢(5)车用电驱动控制系统的集成化和数字化程度不断加大。
第6页
4.1.3 电动汽车对电动机的要求
➢(4) 电动机应能够在汽车减速时实现再生制动,将能量回收 并反馈给蓄电池,使得电动汽车具有最佳能量的利用率; (5) 电动机应可靠性好,能够在较恶劣的环境下长期工作; (6) 电动机应体积小,重量轻,一般为工业用电动机的1/2~1/3; ➢(7) 电动机的结构要简单坚固,适合批量生产,便于使用和 维护; ➢(8) 价格便宜,从而能够减少整体电动汽车的价格,提高性 比; ➢(9) 运行时噪声低,减少污染。
第 13 页
4.2.1 直流电动机的分类
➢各种励磁方式直流电动机的电路如图所示。
第 14 页
第 10 页
4.2.1 直流电动机的分类
➢1.他励式直流电动机 ➢他励式直流电动机的励磁绕组与电枢绕组无连接关系,而由 其它直流电源对励磁绕组供电。因此励磁电流不受电枢端电 压或电枢电流的影响。永磁直流电动机也可看作他励直流电 动机。 ➢他励直流电动机在运行过程中励磁磁场稳定而且容易控制, 容易实现电动汽车的再生制动要求。但当采用永磁激励时, 虽然电动机效率高,重量和体积较小,但由于励磁磁场固定, 电动机的机械特性不理想,驱动电动机产生不了足够大的输 出转矩来满足电动汽车起动和加速时的大转矩要求。
第8页
4.2 直流电动机
➢4.2.1 直流电动机的分类 ➢4.2.2 直流电动机的结构与特点 ➢4.2.3 直流电动机的工作原理 ➢4.2.4 直流电动机的控制
第9页
4.2.1 直流电动机的分类
➢直流电动机分为绕组励磁式直流电动机和永磁式直流电动机。 在电动汽车所采用的直流电动机中,小功率电动机采用的是 永磁式直流电动机,大功率电动机采用的是绕组励磁式直流 电动机。 ➢绕组励磁式直流电动机根据励磁方式的不同,可分为他励式、 并励式、串励式和复励式四种类型。
➢4.1 概述 ➢4.2 直流电动机 ➢4.3 无刷直流电动机 ➢4.4 异步电动机 ➢4.5 永磁同步电动机 ➢4.6 开关磁阻电动机 ➢4.7 轮毂电机
目录
第1页
4.1 概述
➢ 4.1.1 电动汽车电机驱动系统的组成与类型 ➢ 4.1.2 电动机的额定指标 ➢ 4.1.3 电动汽车对电动机的要求 ➢ 4.1.4 电动汽车电机驱动系统的发展趋势
➢2.电动汽车电机驱动系统的类型 ➢电动汽车电机驱动系统按所选电动机的类型可分为: ➢(1)直流电动机; ➢(2)无刷直流电动机; ➢(3)异步电动机; ➢(4)永磁同步电动机; ➢(5)开关磁阻电动机等。
第4页
4.1.2 电动机的额定指标
➢(1) 额定功率。额定功率是指额定运行情况下轴端输出的机 械功率(W或kW)。 ➢(2) 额定电压。额定电压是指外加于线端的电源线电压(V)。 ➢(3) 额定电流。额定电流是指电动机额定运行(额定电压、额 定输出功率)情况下电枢绕组(或定子绕组)的线电流(A)。 ➢(4) 额定频率。额定频率是指电动机额定运行情况下电枢(或 定子侧)的频率(Hz)。 ➢(5) 额定转速。额定转速是指电动机额定运行(额定电压、额 定频率、额定输出功率)的情况下,电动机转子的转速(r/min)。
第2页
4.1.1 电动汽车电机驱动系统的组成与类型
➢1.电动汽车电机驱动系统的组成 ➢电机驱动系统是电动汽车的心脏,它由电机、功率转化器、 控制器、各种检测传感器和电源(蓄电池)组成,其任务是 在驾驶员的控制下,高效率地将蓄电池的电量转化为车轮的 动能,或者将车轮的动能反馈到蓄电池中。
第3页
4.1.1 电动汽车电机驱动系统的组成与类型
第5页
4.1.3 电动汽车对电动机的要求
➢电动汽车在行驶过程中,经常频繁地启动/停车、加速/减速 等,这就要求电动汽车中的电动机比一般工业应用的电动机 性能更高,基本要求如下: ➢ (1) 电动机的运行特性要满足电动汽车的要求,在恒转矩区, 要求低速运行时具有大转矩,以满足电动汽车起动和爬坡的 要求;在恒功率区,要求低转矩时具有高的速度,以满足电 动汽车在平坦的路面能够高速行驶的要求; ➢(2) 电动机应具有瞬时功率大、带负载启动性能好、过载能 力强,加速性能好,使用寿命长的特点; ➢(3) 电动机应在整个运行范围内,具有很高的效率,以提高 一次充电的续驶里程;
4.2.1 直流电动机的分类
➢4.复励直流电动机 ➢复励直流电动机有并励和串励两个励磁绕组,电动机的磁通 由两个绕组内的励磁电流产生。若串励绕组产生的磁通势与 并励绕组产生的磁通势方向相同称为积复励。若两个磁通势 方向相反,则称为差复励。
➢复励直流电动机的永磁励磁部分采用高磁性材料钕铁硼,运 行效率高。由于电动机永磁励磁部分有稳定的磁场,因此用 该类电动机构成驱动系统时易实现再生制动功能。同时由于 电动机增加了增磁绕组,通过控制励磁绕组的励磁电流或励 磁磁场的大小,能克服纯永磁他励直流电动机不能产生足够 的输出转矩来满足电动汽车低速或爬坡时的大转矩要求,而 电动机的重量或体积比串励电动机的小。
第 11 页
4.2.1 直流电动机的分类
➢2.并励直流电动机 ➢并励直流电动机的励磁绕组与电枢绕组相并联,共用同一电 源,性能与他励直流电动机基本相同。并励绕组两端电压就 是电枢两端电压,但是励磁绕组用细导线绕成,其匝数很多, 因此具有较大的电阻,使得通过它的励磁电流较小。 ➢3.串励直流电动机 ➢串励直流电动机的励磁绕组与电枢绕组串联后,再接于直流 电源,这种直流电动机的励磁电流就是电枢电流。这种电动 机内磁场随着电枢电流的改变有显著的变化。为了使励磁绕 组中不致引起大的损耗和电压降,励磁绕组的电阻越小越好, 所以串励直流电动机通常用较粗的导线绕成,它的匝数较少。
第7页
4.1.4 电动汽车电机驱动系统的发展趋势
➢(1)电机的功率密度不断提高,永磁电机应用范围不断扩 大。 ➢(2)电机的工作转速不断提高,回馈制动的高效区不断拓 宽。 ➢(3)电驱动系统的集成化和一体化趋势更加明显。 ➢(4)电驱动系统的混合度与电功率比不断增加。 ➢(5)车用电驱动控制系统的集成化和数字化程度不断加大。
第6页
4.1.3 电动汽车对电动机的要求
➢(4) 电动机应能够在汽车减速时实现再生制动,将能量回收 并反馈给蓄电池,使得电动汽车具有最佳能量的利用率; (5) 电动机应可靠性好,能够在较恶劣的环境下长期工作; (6) 电动机应体积小,重量轻,一般为工业用电动机的1/2~1/3; ➢(7) 电动机的结构要简单坚固,适合批量生产,便于使用和 维护; ➢(8) 价格便宜,从而能够减少整体电动汽车的价格,提高性 比; ➢(9) 运行时噪声低,减少污染。
第 13 页
4.2.1 直流电动机的分类
➢各种励磁方式直流电动机的电路如图所示。
第 14 页
第 10 页
4.2.1 直流电动机的分类
➢1.他励式直流电动机 ➢他励式直流电动机的励磁绕组与电枢绕组无连接关系,而由 其它直流电源对励磁绕组供电。因此励磁电流不受电枢端电 压或电枢电流的影响。永磁直流电动机也可看作他励直流电 动机。 ➢他励直流电动机在运行过程中励磁磁场稳定而且容易控制, 容易实现电动汽车的再生制动要求。但当采用永磁激励时, 虽然电动机效率高,重量和体积较小,但由于励磁磁场固定, 电动机的机械特性不理想,驱动电动机产生不了足够大的输 出转矩来满足电动汽车起动和加速时的大转矩要求。
第8页
4.2 直流电动机
➢4.2.1 直流电动机的分类 ➢4.2.2 直流电动机的结构与特点 ➢4.2.3 直流电动机的工作原理 ➢4.2.4 直流电动机的控制
第9页
4.2.1 直流电动机的分类
➢直流电动机分为绕组励磁式直流电动机和永磁式直流电动机。 在电动汽车所采用的直流电动机中,小功率电动机采用的是 永磁式直流电动机,大功率电动机采用的是绕组励磁式直流 电动机。 ➢绕组励磁式直流电动机根据励磁方式的不同,可分为他励式、 并励式、串励式和复励式四种类型。
➢4.1 概述 ➢4.2 直流电动机 ➢4.3 无刷直流电动机 ➢4.4 异步电动机 ➢4.5 永磁同步电动机 ➢4.6 开关磁阻电动机 ➢4.7 轮毂电机
目录
第1页
4.1 概述
➢ 4.1.1 电动汽车电机驱动系统的组成与类型 ➢ 4.1.2 电动机的额定指标 ➢ 4.1.3 电动汽车对电动机的要求 ➢ 4.1.4 电动汽车电机驱动系统的发展趋势
➢2.电动汽车电机驱动系统的类型 ➢电动汽车电机驱动系统按所选电动机的类型可分为: ➢(1)直流电动机; ➢(2)无刷直流电动机; ➢(3)异步电动机; ➢(4)永磁同步电动机; ➢(5)开关磁阻电动机等。
第4页
4.1.2 电动机的额定指标
➢(1) 额定功率。额定功率是指额定运行情况下轴端输出的机 械功率(W或kW)。 ➢(2) 额定电压。额定电压是指外加于线端的电源线电压(V)。 ➢(3) 额定电流。额定电流是指电动机额定运行(额定电压、额 定输出功率)情况下电枢绕组(或定子绕组)的线电流(A)。 ➢(4) 额定频率。额定频率是指电动机额定运行情况下电枢(或 定子侧)的频率(Hz)。 ➢(5) 额定转速。额定转速是指电动机额定运行(额定电压、额 定频率、额定输出功率)的情况下,电动机转子的转速(r/min)。
第2页
4.1.1 电动汽车电机驱动系统的组成与类型
➢1.电动汽车电机驱动系统的组成 ➢电机驱动系统是电动汽车的心脏,它由电机、功率转化器、 控制器、各种检测传感器和电源(蓄电池)组成,其任务是 在驾驶员的控制下,高效率地将蓄电池的电量转化为车轮的 动能,或者将车轮的动能反馈到蓄电池中。
第3页
4.1.1 电动汽车电机驱动系统的组成与类型
第5页
4.1.3 电动汽车对电动机的要求
➢电动汽车在行驶过程中,经常频繁地启动/停车、加速/减速 等,这就要求电动汽车中的电动机比一般工业应用的电动机 性能更高,基本要求如下: ➢ (1) 电动机的运行特性要满足电动汽车的要求,在恒转矩区, 要求低速运行时具有大转矩,以满足电动汽车起动和爬坡的 要求;在恒功率区,要求低转矩时具有高的速度,以满足电 动汽车在平坦的路面能够高速行驶的要求; ➢(2) 电动机应具有瞬时功率大、带负载启动性能好、过载能 力强,加速性能好,使用寿命长的特点; ➢(3) 电动机应在整个运行范围内,具有很高的效率,以提高 一次充电的续驶里程;