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电动汽车用电机控制系统发展趋势

发布时间:2020-10-31 02:04:33

1、现在纯电动汽车的电机,用的比较多的是永磁同步电机,请问这种电机是直流电机还是交流电机

车用永磁同步电机是交流电机,现在都是用空间矢量控制。和电机配套的还有电机控制器,实现直流(电池)向交流的逆变来实现控制。

2、电动车电机的发展趋势

电动汽车无疑是时下最为“热门”的产品之一,世界各大知名汽车生产厂商都在奋力角逐这一“新鲜事物”,当然国内企业也不甘落后,而电动车整车组配过程中,电机的好坏又直接决定了整车性能的高低,我国电动汽车产业发展与国外差距正在拉大,其中电机的差距尤为明显。由于新能源汽车的发展,纯电动汽车所用电机市场已经成为重点销售方向,虽然很多国内企业都宣称自己拥有全产业链的科研实力,但是真正好的电机一定是需要长期的技术积累,然后才能试制、测试,最终才能走向批量生产。国内真正有实力做新能源电机的整车企业很少,尤其是在乘用车领域,在各企业大力宣扬拥有核心自主的背景下,大家都不愿对外展示作为新能源汽车核心部件之一的电机环节仍处于受制于人的境况。在中国号称做新能源电机的企业很多,但是专业做新能源电机的企业很少,很多企业都是从做传统的机械、船舶等传统工业电机领域转行进入新能源驱动电机领域,几无研发、生产经验。虽然传统工业电机与新能源汽车电机在原理上是相通的,但是在实际制造上还是存在不小区别的。新能源汽车所用电机分为异步电机和永磁电机两种,前者主要用于公交、客运等商用车,而后者主要用于乘用车。由于异步电机的转子无绕组,也无电刷,没有磁感应,功率转换效率低,构造也简单,价格也比较便宜,主要应用于大型客车;而永磁电机电机的转子有绕组,有电刷向转子供电,功率转换效率大,结构较复杂,价格也贵,主要用于对转速要求严厉的环境,比如纯电动乘用车。在此过程中很多电机配套企业都是急忙上马,将传统工业电机进行简单的技术改进,当作新能源汽车电机提供给整车厂。但在国外,生产新能源汽车电机存在着多项严格的技术指标。新能源汽车,尤其是纯电动汽车在爬坡、下坡、平坦路面、颠簸路面等不同路况行驶时,电机的输出功率不一样。国内很多电机厂仅仅是在传统工业电机的生产经验上稍加改进,完全没有考虑到新能源汽车电机的使用环境,会大大缩短使用寿命,且易造成局部过热、线路短路等危险情况。既然都意识到电动汽车电机今后将有广阔的市场,何不严格的从电机的研发、试验、投产进行把控,尽早进行基础性研究,“静下心来”从零做起,真正形成电动汽车电机产业链,以健全的姿态面对触手可得的机遇。
作为新能源汽车中必备的储能设备,动力电池起着举足轻重的作用。铅酸动力电池。
据中国电池工业协会副理事长王敬忠介绍,新能源汽车的发展对动力电池提出了高要求,高性能的先进动力电池的研发和生产逐渐发展起来,其中锂离子动力电池,新型高容量的铅酸动力电池备受关注。
“高性能动力电池是发展新能源汽车产业的重要技术支撑。”中国科学院物理研究所黄学杰如是对记者表示。他认为,提升我国动力电池的产业技术水平,建立产业共性技术开发平台,可以与电池行业发展方向和重点企业需求相结合,解决我国电池生产的技术瓶颈和工艺问题。
在提升电池、电机等核心零部件的基础上,产业体系的竞争力有望提高,并促进2012年新能源汽车在国内的推广加快。

3、电动汽车电机控制器系统--发展规划怎么写啊?

写这个,你一定是做这个的,所以一是你根据你的实践经验来写,二是你可以找一下这方面的有关资料来充实到这里面来。

4、新能源电动汽车为什么要更新电子系统是什么意思?

目前有不少国家都出台了偏向于新能源汽车的利好政策,甚至有一部分国家还将彻底禁售燃油汽车提上了日程。毫无疑问,在这样的大趋势下各大厂商也逐渐提高了对新能源汽车的研发力度。对于那被恩宠了一百多年的燃油车来说,至今都还有一定的上升空间,那么说到这刚兴起不久的新能源,则更有可能带给人类一大堆的难题和不断的惊喜了。就目前的形势来看,新能源汽车的最终方向是要往纯电动汽车方面发展,而传统的造车方法只能起到指引的作用。那么问题来了,要造好纯电动汽车,最重要的几个因素在哪里呢?
相对于传统的燃油车来说,纯电动车算得上是一个新兴的名词,在这全新的技术和车型结构之下,便会继续衍生一些新的名词。在未来的纯电动时代,三电系统将是考察一款车最核心的标准,笼统的讲,他们分别是电池、电机、电控系统,下面我们就来简单的了解下三电系统的作用。
电池系统。这里的电池并不是为车辆照明、空调等提供电能的电池,而是负责提供动力来源的高压电池。纯电动车电池的性能直接决定了续航里程,目前的电池容量、充电时间和体积问题都是需要突破的技术瓶颈。由于目前的电池为磷酸铁锂电池和三元锂电池,这些都属于高污染、化学活性极强的化学品,所以电池的安全问题也是值得考虑的因素。
电机系统。电机系统是为汽车提供扭矩的高压电机(说白了就是给汽车提供力),一台车可以搭载一、二或者四个电机,目前分为交流异步电机和永磁同步电机两种。如果要实现高效率,永磁同步电机则更优秀。在电机方面的技术,我们需要从扭矩、抗压强度、稳定性、耐用性等方面考察。它充当了动力系统的角色,和电池系统一样,是纯电动车最核心的部件之一。
电控系统。虽然电池和电机不可或缺,但电控系统则更为复杂,起到了系能源汽车中枢神经的作用。它主要功用是采集油门、制动踏板、方向盘转向等各种信号,并根据相应的信息发出相应的指令。另外,电机控制器需要控制驱动电机的转速与转动方向,同时还要控制能量回收等工作。可以说电控系统犹如人的神经网络一样纷繁复杂,各部分的信号和指令都需要电控系统来接收和传递。
如果说动力系统、传动系统、底盘是燃油机的三大件,那么三电系统就是纯电动车的三大件。这样从机械到电子方面的转换,不仅体现了纯电动车的科技性,也是对更高技术和更严谨造车态度的要求。
结语:
随着纯电动汽车的逐渐升温,未来各大厂商必将从三电系统入手,来对纯电动汽车市场进行竞争。也许到纯电动时代来临的那一天,我们就能看到各个汽车厂商会像现在介绍自己的发动机技术、变速箱类型和优越的底盘调校一样,介绍自己牛哄哄的三电系统。而对于消费者来说,逐渐展开对相关技术的了解和相关品牌以及企业的了解,以后便不会在面对纯电动汽车时无从下手了。

5、电动汽车采用哪种驱动电机好

1、开关磁阻电机与异步电机比较,要在节能变频的场合下比较,在都需要变频驱动的情况下,开关磁阻电机秒杀异步电机,特别是满载、过载启动,异步电机就等烧机吧。

2、开关磁阻电机与永磁电机比较,要在大功率的情况下比较,永磁电机成本要贵30%至40%,永磁电机适合做3KW以下的伺服,国内用来做电动汽车那是在可以骗补贴和装逼的情况下适用。
3、转矩脉动是世界性难题,所有电机都有,开关磁阻电机转矩脉动最差,开关磁阻电机转矩脉动主要与电机有关,具体与什么有关,没有人会告诉你,因为这是技术秘密。电控国内与国外都已成熟,但国内与国外有差距,所以国外有成熟的应用,开关磁阻电机属于最新的电机技术,不会那么快进入国内,因为国内主要工业精神是仿造。做这一行的应该知道,德国那个破壁机电机,已在祖国的大江南北被无数次拆解仿造。
4、功率密度、效率不是开关磁阻电机的问题,开关磁阻电机的问题是转矩脉动,记住是转矩脉动。如果你还停留在看论文找答案,你还是初级水平,不等到开关磁阻电机成熟那天,你永远不会知道答案。
5、稀土、永磁电机、电动汽车、国防资源,这些利害关系,不作说明,留给大家好好研究。

6、发展电动车已经成为大趋势,为什么大陆集团却依旧专注于电气化?

相较于传统燃油车,电动汽车的构造有很大的不同。除了不再需要构造复杂的发动机以及占据了大量空间的排气系统之外,在传统内燃机汽车上最为常见的配置之一变速器似乎也并没有出现在电动车之上。据盖世汽车了解,目前全球主流纯电动汽车均采用电机匹配单级减速器的架构。不过尽管如此,业界对于电动汽车是否需要变速器还存有争议。很多业内人士认为,二级变速器才是电动汽车未来的主要趋势。

北美华人汽车工程师协会中国分会会长周士建博士近日在接受盖世汽车记者采访时就明确表示,二级变速器是纯电动车未来的发展趋势,并且这一趋势会随着更多两档变速器产品的出现而越来越明了。




传统变速箱作为协调发动机转速和车轮实际行驶速度的变速装置,用于发挥发动机的最佳性能。具体来说,由于发动机的合理转速区间较窄(一般在1000-4000rpm左右),转速过低则无法输出转矩,而一旦发动机转速过高则会处于一种低效的工作状态,所以在行驶时,燃油车需要通过换挡来调整减速比,从而使转速保持在合理的工作区间。于燃油车而言,没有变速箱,车辆便无法正常行驶。

电动汽车则有所不同,由于电机的工作范围较广(一般在0-15000rpm)。在低转速甚至零转速下也可以输出很大的转矩。也就是说,没有变速箱,电动汽车也可以照常运行。目前,全球主流纯电动汽车均采用电机匹配单级减速器的架构。从结构上来说,单级减速器不需要换挡机构、同步器和离合器,结构相对简单且容易实现,因此为车企所广泛使用。据盖世汽车研究院统计,2017年中国减速器销量达到788639台。




既然单级减速器已被广泛使用,那电动汽车为什么要装二级变速器呢?原因是,有了变速箱的纯电动车,在工作时会处于更加高效的状态。前面提到,电机的工作范围较广,但相对来说,在中低转速的情况下,电机的扭矩非常足,工作效率也相对较高。但在高转速的情况下,电机的效率和扭矩则会急速的下降。而二级变速器的作用就是使电机尽量工作在高效率的转速区间,从而达到降低损耗、提高续航里程等效果。

如下图所示,蓝色区域为电机的低效率区域(80%-90%),红色区域为高效率区域(90%-93%)。在起步阶段,电机转速较低,为避免蓝色区域,需要变速器提高电机转速到红色区域;而在高速行驶阶段,电机转速较高,为避免蓝色区域,则需要变速器降低电机转速到红色区域。由此来看,只有二级变速器才能使汽车在高低速情况下均保持在红色区域。




周士建表示,在电机的运行过程中有两个工况点,而单级减速器无法兼顾这两大工况,“匹配了前面匹配不了后面,匹配了后面匹配不了前面。”因此,为了避免电机工作在低效区,就需要采取二级变速器。他还指出,与单级减速器相比,二级变速器可节省的电量高达13%。


人们倾向于认为,增加变速箱会增加电动汽车重量以及相应的成本,事实似乎并非如此。以特斯拉为例,对于其首款车型Roadster(参数|图片)有所了解的人士应该知道,Roadster在最初设计时采用了180kW电机+2档变速箱的搭配,后来由于2档变速箱在生产时遇到了一定的困难,才取消了这一设计,改用单级减速器。不过,为了保持相同的性能表现,特斯拉只得选择更大的电机,而为了配合更大的电机,电池也进一步增大,以提供更大的输出功率,来满足电动机的需求。可见,对于车企来说,采用减速器方案也未必划算,而二级变速器的使用或许会为其带来额外的“收益”。

7、电动汽车电机的发展趋势

电机驱动系统
从20世纪80年代开关磁阻电机驱动系统问世后,打破了传统的电机设计理论和正弦波电压源供电方式;并随着磁阻电机,永磁电机、电力电子技术和计算机技术的发展,交流电机驱动系统设计进入一个新的黄金时代;新的电机拓朴结构与控制方式层出不究,推出了新一代机电一体化电机驱动系统迅猛发展。高密度、高效率、轻量化、低成本、宽调速牵引电机驱动系统已成为各国研究和开发的主要热点之一。
SRD开关磁阻电机驱动系统的主要特点是电机结构紧凑牢固,适合于高速运行,并且驱动电路简单成本低、性能可靠,在宽广的转速范围内效率都比较高,而且可以方便地实现四象限控制。这些特点使SRD开关磁阻电机驱动系统很适合电动车辆的各种工况下运行,是电动车辆中极具有潜力的机种。SRD的最大特点是转矩脉动大、噪声大;此外,相对永磁电机而言,功率密度和效率偏低;另一个缺点是要使用位置传感器增加了结构复杂性、降低了可靠性。因此无传感器的SRD也是未来的发展趋势之一。
永磁式开关磁阻电机也称为双凸极永磁电机,永磁式开关磁阻电机可采用圆柱形径向磁场结构、盘式轴向磁场结构和环形横向磁场结构。该电机在磁阻转矩的基础上迭加了永磁转矩,永磁转矩的存在有助于提高电机的功率密度和减小转矩脉动,以利于它在电动车辆驱动系统中应用。
转子磁极分割型混合励磁结构同步电机这一概念一提出就引起国际电工界和各大汽车公司研发中心的极大关注。转子磁极分割型混合励磁结构同步电机具有磁场控制能力,类似直流电机的低速助磁控制和高速弱磁控制,符合电动车辆牵引电机低速大力矩和恒功率宽调速的需求。该电机的研究处于探索阶段,电机的机理和设计理论有待于进一步深入研究与完善,作为电动车辆牵引电机具有较强的潜在的竞争优势。
此外,正在研发的热点课题还有:
具有磁场控制能力的永磁同步电机驱动系统;
车轮电机驱动系统;
动力传动一体化部件(电机、减速齿轮、传动轴);
双馈电异步电机驱动系统和双馈电永磁同步电机驱动系统。
电子伺服系统
1993年美国能源部、商务部、贸易部、国防部、环保局、宇航局、国家科学基金会七个政府部门下美国三个最大的汽车制造公司,克莱斯勒、福特和通用,建立了新一代车辆伙伴关系(PNGV,Partnership for a New Generation of Vehicles),目标是开发新一代机动车技术,以增强美国汽车工业的实力。1998年至2002年期间,美国国家自然科学基金(NSF)资助美国国家电力电子中心(由美国Virginia和美国Wisconsin等四所大学组建)研发车辆电子动力驱动系统、电子伺服控制系统和各种车辆专用IC模块,提高汽车电子电气部件的可靠性,降低其成本和抢占车辆电气自动化技术的制高点,增强在国际市场的竞争力。线控的汽车电子伺服系统(X-by-wire)在未来将是十分重要的技术,该技术可将各种独立的系统(如转向、制动、悬挂等)集成到一起由计算机调控,使汽车的操纵性、安全性以及汽车的总体结构大大改善,设计的灵活度也大大增加。电子动力方向盘和线控刹车已经在一些欧洲车型上被采用,在这个系统中已经削减了相当多的机械部件,如液压泵等。汽车电子伺服技术是具有革命性的技术,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。

8、电动汽车变频控制技术及原理?

从电动汽车的工作原理来看,并不是非常复杂。但是从充电开始,电动汽车就面临着问题。给电动汽车充电最方便的方式当然是家用电源。但是家用电源是220V的交流电(AC)给电动汽车充电速度非常慢。充电桩充电很快但是没有专用车库的话,又无法安装。再者充电快也是相对而言,目前充电桩用直流电(DC)最快也要30分钟左右。其次是电池,为了增加续航里程,电动车只能增加电池容量。而过重的电池容量又会影响续航与充电时间。
电动汽车的组成包括
电力驱动及控制系统、驱动力传动等机械系统、完成既定任务的工作装置等。电力驱动及控制系统是电动汽车的核心,也是区别于内燃机汽车的最大不同点。电力驱动及控制系统由驱动电动机、电源和电动gesep机的调速控制装置等组成。电动汽车的其他装置基本与内燃机汽车相同。
1. 电源
电源为电动汽车的驱动电动机提供电能,电动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。目前,电动汽车上应用最广泛的电源是铅酸蓄电池,但随着电动汽车技术的发展,铅酸蓄电池由全球节能环保网于比能量较低,充电速度较慢,寿命较短,逐渐被其他蓄电gesep全球节能环保网池所取代。正在发展的电源主要有钠硫电池、镍镉电池、锂电池、燃料电池、飞轮电池等,这些新型电源的应用,为电动汽车的发展开辟了广阔的前景。
2. 驱动电动机
驱动电动机的作用是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。目前电动汽车上广泛采用直流串激电动机,这种电机具有"软"的机械gesep.com特性,与汽车的行驶特性非常相符。但直流电动机由于存在换向火花,比功率较小、效率较低,维护保养工作量大,随着电机技术和电机控制技术的发展,势必逐渐被直流无刷电动机(BCDM)、开关磁阻电动机(SRM)和交流异步电动机所取代。
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