电动汽车及其驱动技术共93页
电动汽车电机控制与驱动技术课件-项目一 电动汽车控制与驱动技术
三、电动汽车电机命名标准
国标关于电动车电机的命名标准如下： 派生代号，用大写汉语拼音 字母表示性能参数代号，用二位阿拉伯数字表示。 产品名称代号，用大写汉语拼音字母表示机座号，以机壳外径（ mm）表示产品名称代号。 SYT：铁氧体永磁式直流伺服电动机 SYX：稀土永磁式直流伺服电动机 SXPT：铁氧体永磁式线绕盘式直流电动机 SXPX：稀土永磁式线绕盘式直流电 SWT：铁氧体永磁式无刷直流伺服电动机 SWX：稀土永磁式无刷直流伺服电动机 SN：印制绕组直流伺服电动机 SR：开关磁阻电动机 YX：三相异步电动机
3）矢量控制
矢量控制是一种电机的磁场定向控制方法，以异步电动 机的矢量控制为例。它首先通过电机的等效电路来得出一些 磁链方程，包括定子磁链，气隙磁链，转子磁链，其中气隙 磁链是连接定子和转子的。
三、电动机驱动系统控制方式
4）直接转矩控制 直接转矩控制以转矩为中心来进行磁链、转矩的综合控制
5）自适应控制 自适应控制的研究对象是具有一定程度不确定性的系统，这里所谓的
三、电动机驱动系统控制方式
1）感应电机V/f控制 感应电机V/f开环控制系统中存在固有的不稳定性，在某 些运行频段易出现电流的持续振荡，严重时甚至会引起变频 器过流保护或烧毁功率模块。
2）转差率控制
基于转差率控制的矢量控制方式是在进行V/f为恒定控制 的基础上，通过检测异步电机的实际速度n，并得到对应的控 制频率f，然后根据希望得到的转矩，分别控制定子电流矢量 及两个分量间的相位，对输出频率f进行控制的。
第一节 电动汽车电机技术趋势与挑战
一、电动汽车电机技术发展趋势 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，回馈制动的高效区域不断拓宽 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
电动汽车及其驱动技术ppt课件
研发投入很大，占销售额的10％。
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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
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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
某牌电动汽车及其驱动技术
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•完成了“解放牌混合动力客车”的样车开发， •试制整车7辆，其中，2辆已投入长春市示范运行。
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某牌电动汽车及其驱动技术
•上汽集团
• 2007年上海国际汽车展上，展出了荣威混合动力轿车
• 和上海牌第四代燃料电池轿车。
•到2010年世博会前，将规模投产混合动力轿车、客车，
• 同时小批量燃料电池轿车实现示范运行。
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某牌电动汽车及其驱动技术
•电池技术是电动汽车的瓶颈
•一、铅酸电池
•目前唯一能大量生产供应的， •优点：造价低，性能稳定。 •缺点：比能量低。 •目前水平：45Wh/kg，800次。
•主要指标：
•1、价格
•好
•2、比功率
•3、比能量
•4、循环寿命 •5、快充电
•差
•6、一致性
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某牌电动汽车及其驱动技术
•十五期间专项课题组完成课题230个； •累计投入资金：218611万元。
•三纵：纯电动汽车；混合动力汽车；燃料电池汽车。 •三横：动力电池；驱动电机；电子控制单元。
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某牌电动汽车及其驱动技术
•2008年北京奥运会
50辆纯电动大客车（京华BK6122EV)，
•蓄电池的性能差
••比能量小，40Wh/kg，汽油的比能12000wh/kg
电动汽车电机驱动技术概述
高效率电机的研发
永磁同步电机
利用稀土永磁材料产生磁场，具有高 效率、高转矩密度的特点，广泛应用 于电动汽车领域。
开关磁阻电机
通过改变电机内部磁场分布来控制转 矩，具有结构简单、成本低、可靠性 高的优点。
控制器技术的改进
矢量控制技术
通过控制电流的大小和方向，实现对 电机转矩和转速的高精度控制，提高 电动汽车的动力性和经济性。
交流异步电机驱动技术
利用交流电产生旋转磁场，通过控制 交流电的频率和相位来控制旋转磁场 的转速和方向。
电机驱动技术的历史与发展
早期电动汽车多采用直流电机驱 动技术，但由于维护成本高、效 率低等缺点，逐渐被交流异步电
机驱动技术取代。
随着永磁材料和电力电子技术的 发展，永磁同步电机驱动技术逐 渐成为主流，具有高效、轻量、
先进的控制策略
采用先进的控制算法和策略 ，如矢量控制、直接转矩控 制等，以提高电机驱动系统 的动态响应和稳定性。
高性能绝缘材料
采用高性能绝缘材料和先进 的制造工艺，以提高电机的 可靠性和寿命。
高效能量管理系统
研发高效的能量管理系统， 实现能量的合理分配和利用 ，提高电动汽车的续航里程 和充电体验。
05
电动汽车电机驱动技术概述
目录
• 电动汽车电机驱动技术简介 • 电动汽车电机驱动系统的组成 • 电动汽车电机驱动技术的应用 • 电动汽车电机驱动技术的挑战与解决方案 • 电动汽车电机驱动技术的发展趋势 • 电动汽车电机驱动技术的实际案例分析
01
电动汽车电机驱动技术简介
电机驱动技术的定义
01
电机驱动技术是指将电能转换为 机械能，以驱动电动汽车行驶的 一种技术。
新能源汽车与电机驱动控制技术
新能源汽车与电机驱动控制技术摘要：我国早在本世纪初就提出了可持续发展的原则，在提升科学技术水平和居民生活质量的同时，对资源利用和环境危害要在可控范围内，在此核心战略的背景下，能源节约和保护环境成为了重要的民生工程。
若将汽车的能源由燃油更换为一种可再生、低排放的新型能源，将更有利于可持续发展战略的推动。
近年来已经有越来越多的车企对电能加以利用开发新型能源汽车，油电混合汽车和纯电汽车的技术也已经日渐成熟，逐渐被人们所熟知，市场规模也在逐步扩大中。
关键词：新能源汽车；电机驱动；控制技术1常见新能源汽车技术的基本概述1.1纯电动汽车技术新能源汽车采用电能等洁净能源作为动力来源驱动汽车行驶。
因其动力源与传统汽车动力源工作形式不同，因此新能源汽车需要全新的车载动力装置。
新能源汽车在动力控制和驱动方面的技术领先于传统汽车，是具有新技术、新结构的汽车。
新能源汽车中运用最广泛、发展前景最好的是纯电动汽车。
纯电动汽车完全依靠电池作为动力来源，在汽车运行过程中也主要依靠电动机作为汽车的驱动装置，获得相应的机械能。
纯电动汽车在社会生活中比较常见，比如纯电动物流车、纯电动公交车以及纯电动家用轿车等等。
纯电动汽车主要构件包括充电装置、电动机、控制器及动力源，其中动力源主要指的是性能良好的动力电池。
电池作为电动汽车核心部件，其性能、质量及安全性将会直接影响到电动汽车的使用寿命和驾驶体验。
充电装置的充电效率直接决定纯电动汽车的市场竞争力，充电方式一般有快充和慢充两种。
近些年，充电装置的技术改革有了较大突破，充电效率不断提升，快充桩可在半小时内将电量充至80%左右，节省了大量充电时间，也提高了新能源汽车的群众接受度。
电动机与控制器主要影响新能源汽车操控性、加速性能以及扭矩输出特性，决定着驾驶体感。
与传统汽车相比，新能源汽车最大的优势在于能做到零污染、零排放，且有较高的使用经济性，在改善温室效应、城市雾霾等环境问题上有突出贡献。
1.2混合动力汽车技术混合动力汽车是以两种及两种以上能源为主要动力的汽车，应用最广泛的是油-电混合动力汽车。
新能源汽车驱动电机与控制技术 模块一 新能源汽车概述共85页文档
16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。——布尔沃
END
新能源汽车驱动电机与控制技术 模块 一 新能源汽车概述
6、法律的基础有两个，而且只有两个……公平和实用是秩序，有好的法律才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起，可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的，因为好人用不着它们，而坏人又不会因为它们而变得规矩起来。——德谟耶克斯
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
电动汽车电机控制和驱动技术全套课件全文编辑修改
二、电动汽车电机要求
1)恒功率负载特性。 即转速n变化时，负载功率P2基本为一恒定值。 2)通风机负载特性。是指水泵、油泵、通风机和螺旋桨等一 类机械的负载特性。 3)反抗性恒转矩负载特性。 此类负载也称为摩擦转矩负载，其特点是负载转矩作用的方 向总是与运动方向相反，即总是阻碍运动的制动动性转矩。 当转速方向改变时，负载转矩大小不变，但作用方向也随之 改变。 4）位能性恒转矩负载特性。该类负载的特点是负 载转矩TL与转速n的方向无关，并保持大小恒定不变。
二、电动汽车电机结构
1）永磁式直流电机 由定子磁极、转子、电刷、外壳等组成。 定子磁极采用永磁体（永久磁钢），有铁氧体、铝镍钴、钕铁硼等材料。按其结构 形式可分为圆筒型和瓦块型等几种。 转子一般采用硅钢片叠压而成，漆包线绕在转子铁心的两槽之间（三槽即有三个绕 组），其各接头分别焊在换向器的金属片上。 电刷是连接电源与转子绕组的导电部件，具备导电与耐磨两种性能。永磁电机的电 刷使用弹性金属片或金属石墨电刷、电化石墨电刷。 2）无刷直流电机 由永磁体转子、多极绕组定子、位置传感器等组成。 3）交流电机 三相异步电动机的结构分定子和转子两部分，定、转子之间有空气隙。
“不确定性”是指描述被控对象及其环境的数学模型不是完全确定的，其 中包含一些未知因素和随机因素。 6）变结构控制是一种控制系统的设计方法，适用线线性及非线性系统。 7）模糊控制
利用模糊数学的基本思想和理论的控制方法。 8）神经网络控制
神经网络控制是（人工）神经网络理论与控制理论相结合的产物，是 发展中的学科。 9）闭环控制 这是一种自动控制系统，其中包括功率放大和反馈，使输出变量的值响应 输入变量的值。 10）鲁棒控制 所谓“鲁棒性”，是指控制系统在一定（结构，大小）的参数摄动下，维 持某些性能的特性。
《新能源汽车驱动电机及控制技术》课件——4.能量传递和冷却系统
（2）控制器局域网络（CAN）是一 种用于汽车电子控制装置之间交换 信息的串行通信网络，它属于现场 总线的范畴，是国际上应用最广泛 的现场总线之一。
（3）本地互联网络（local interconnect network，简称LIN） 是一种低成本的串行通信网络， 用于实现分布式电子系统控制， 是对现有汽车网络（如CAN）的 一种补充。
相关知识
4.1.1 能量传递系统的组成
2）变速器控制单元（TCU）
变速器控制单元（transmission control unit，简称TCU）是用 于控制变速器工作方式的电子装置。TCU是以单片机为核心，由 电源电路、检测电路、通信电路、驱动电路等组成。电源电路 为TCU提供电源，检测电路用于接收传感器的信号，通信电路负 责与VCU保持信息交流，驱动电路直接控制变速器运行，而单片 机负责调控所有电路。
相关知识
4.1.1 能量传递系统的组成
1）变速器 变速器介于驱动电机和驱动半轴之间，主要由主轴、副轴、差速器、箱体等组成。
又称输入轴，是动力进齿轮传递给副轴，带动副轴运动。
又称中间轴，是连接主轴与差速器，将能量从主轴传递给变速器的轴。
相关知识
• 驱动电机、发动机等发挥产生转矩 的作用;
• 变速器、驱动半轴、传动轴等发挥 传递转矩的作用。
• 相较于传统汽车的能量传递系统， 新能源汽车的能量传递系统具有 以下特点： 一是在组件的连接方式方面， 电气连接，部分地取代了机械 连接； 二是驱动电机输出的转矩、转 速之间具有特定的关系，非常 符合车辆驱动的需求，因此新 能源汽车对变速器功能的要求 降低。
相关知识
4.1.1 能量传递系统的组成
驻车电机：在P挡下可将差速器的输出轴锁定在 变速器箱体上的机构。退出P挡后，驻车电机通 电并转动，可解除对变速器的锁止。
电动汽车及其驱动技术培训教材(PPT 93页)
日本的混合动力系统水平最高
混合动力轿车的市场保有量早已超过20万量。 丰田、本田的混合动力汽车品种已有20多个， 年产量超过25万辆。燃料经济性能够提高30－50％。 世界上比较成熟的混合动力汽车是丰田的Prius(普锐斯）
在美国的年销量曾达到3万辆。
日本与美国还在发展柴油混合动力。
美国伊顿正发展液压混合动力驱动系统。
1、氢的来源； 2、氢的存储； 3、核心材料成本极高。 推广使用要20年后。
五、超级电容 (上海奥威)
特点： 1、充电速度快。 2、循环寿命长，可达10万次。 3、充放电效率高，达98%。 4、比功率大，达到1000-10000W/kg。 5、温度范围广，－40到50度。
价格是铅酸电池的2倍。 缺点： 比能量小。 上海示范运行的超级电容客车共10辆。 超级电容与蓄电池混合前景看好。
十五期间专项课题组完成课题230个； 累计投入资金：218611万元。
三纵：纯电动汽车；混合动力汽车；燃料电池汽车。 三横：动力电池；驱动电机；电子控制单元。
2008年北京奥运会
50辆纯电动大客车（京华BK6122EV)，
采用锂离子电池。
10辆混合动力客车（串联4辆，并联6辆），
中标单位：东风，中通，郑州宇通，厦门金龙， 京华客车各2辆。 采用春兰镍氢电池。
1. 电堆效率高，52％ 2. 无污染 3. 无需蓄电池 4. 可用各种燃料
FCEV的动力组成
结构方案 1
燃料 电池 发动机 单向 DC/DC 变换器
能量混合型
电机 控制器
电动机
辅助 电池
辅助电池容量大
结构方案 2
燃料 电池 发动机
功率混合型
电机 控制器
电动机
纯电动汽车动力系统及驱动技术
.纯电动汽车动力系统及驱动技术一、电动汽车简介及现状电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，切合道路交通、安全法例各项要求的车辆，电动汽车可分为三种:蓄电池式纯电动车、燃料电池电动汽车和混淆动力电动汽车。
电动汽车历史悠长，世界上的第一辆电动汽车于1834年出生，比1886年问世的世界上第一辆内燃机汽车还要早半个世纪。
鼎力发展新能源汽车进而实现世界交通及能源构造的转型已经成为今世汽车行业实现可连续发展的重要趋向。
和传统燃油汽车对比，电动汽车只管当前技术不太成熟，但依靠其能源效率高、环境污染小、能源多样化的长处已经成为汽车行业发展的必定选择，其发展也获得世界各国政府的重视与支持。
国内电动汽车发显现状我国的电动汽车研究大概开始于上个世纪60年月，自“八五”以来，经过大批人力、物力和财力在纯电动汽车研究上的投入，正式把电动汽车的研究列入攻关计划，并在在北京、杭州等城市展开了不一样形式的小规模示范运行。
2001年我国正式启动了“十五”国家高新技术研究发展计划(863)，电动汽车被列入此中并投资数亿，确定了以燃料电池汽车、混淆动力汽车和纯电动汽车为“三纵”，以多能源动力总成、驱动电机和动力蓄电池共性重点技术为“三横”的“三纵三横”研公布局川，详细分工以下:肩负电动大客车项目的有北方车辆厂和北京理工大学，肩负纯电动轿车研发的是上海汽车、上海交通大学、天津汽车公司等。
自2009年以来，国家陆续出台《汽车家产调整复兴规划》、电动汽车“十城千辆”项目，这表示在低碳经济的政策背景下，国家关于纯电动汽车的扶助力度正在不停加大。
外国电动汽车发显现状在电动汽车的发展进度中，各国和各地域都依照自己的国情和特色择了不一样的技术路线，而处在技术当先地点的仍旧是日本、美国和欧洲，他们在电动汽车的车速、续驶里程、加快性能、动力蓄电池、基础设备等方面都有较大的优势。
纯电动汽车已经在欧洲各国中拥有大批的用户，特别是在当地政府部门。