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亚博注册_电动汽车用电机技术现状与发展趋势

2020-10-07 16:35:01

【亚博注册】环境和能源问题日益引发全球的高度重视,因此研发节约能源、较少污染甚至无污染的绿色汽车已沦为全球的热点。电动汽车具备低噪声、零排放、高效、节约能源及能源多样化和综合利用等明显优点,沦为各国研发的主流。电动汽车的发展造就技术的变革,特别是在是必须进一步提高其动力系统的性能,减少其成本。而当前制约电动汽车发展的最关键问题之一就是电动机。

  早期的电动汽车用驱动电机大多使用直流电机。但随着微电子、电力电子技术和自动化控制技术的较慢发展,电动汽车上使用交流感应器电机作为驱动电机日益激增。与直流电机比起,其结构非常简单牢固、质量重、体积小、低成本、效率高、价格低廉。

  交流感应器电机有鼠捕虫转子式和绕线转子式。绕线转子式可通过转变外电路参数来提高电机的运营性能,但其成本高、必须确保、耐久性严重不足,因而它没鼠笼转子式应用于那么普遍,特别是在显电动汽车和混合动力汽车上。

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  永磁电机根据输出电机接线端的电流可分成永磁直流电机和永磁交流电机亦称永磁无刷电机,永磁无刷电机又还包括永磁同步电机、永磁无刷直流电机和永磁混合电机三种。永磁电机的掌控方式与交流感应器电机基本相同,是当前电动汽车应用于的研发热点。

  永磁直流电机若励磁线圈和磁极用永磁体替换,传统的绕线式直流电机就变为了永磁直流电机。永磁直流电机功率密度和效率较高,电枢反应增加,换向器以求提高。这些优点增进了它在电动车上的应用于。但因其换向器不会产生转矩波动,同时其电刷不会带给摩擦和射频阻碍,并且它们都必须定期维护,因而永磁直流电机的应用于仍然有吸引力。

  电动汽车有纯电动、混合动力和燃料电池三种类型,无论显电动汽车、混合动力电动汽车还是燃料电池电动汽车,车用驱动电机系统既是关键技术又是共性技术。目前各国际汽车集团、跨国气集团、科研院所都投放大量资金与人力积极开展电动汽车用驱动电机系统技术研发。

  随着电机及驱动系统的发展,控制系统渐趋智能化和数字化。逆结构掌控、模糊控制、神经网络、自不应掌控、专家系统、遗传算法等非线性智能控制技术,将分开或融合应用于电动汽车的电机控制系统。

它们的应用于将使系统结构非常简单、号召很快、抗干扰能力强劲,参数变化具备鲁棒性,可大大提高整个系统的综合性能。蓄电池是电动汽车的储能动力源。能量管理系统是电动汽车的智能核心。

一辆设计优良的电动汽车,除了有较好的机械性能、电驱动性能、必要的能量源(即电池)外,还应当有一套保持电动车所有蓄电池组件工作的能量管理系统,并使其工作于最佳状态。  由于电池的能量密度较低,电池组的质量过大,因此,即使电动汽车动力系统的效率很高,用于铅酸电池的电动汽车一次电池的续驶里程也只有100km左右。由于电池性能劣,电动汽车的动力性能无法超过当前内燃机汽车的水平。

  由于电动汽车所能装载的电能受限,所以在车上对电能的用于必需留意节省,车内空调和暖风的搭配必需充分考虑其对电动汽车续驶里程的影响。除此之外,动力改向、真空助力器、主动(半主动)悬架以及其他一些车载电器的用于也受到限制。因此,乘员的舒适性受到影响。

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  国内车用电机驱动系统的可靠性和耐久性较低,且缺少可靠性和耐久性评价理论依据,无法通过设计和受限试验得知电动汽车电机驱动系统的寿命。电机驱动系统是典型的串联可靠性模型,现有国标(审批稿)制订的可靠性测试工控仍参考发动机考核,缺少可靠性和耐久性评价理论依据。

  与提高材料利用率、创建可靠性和电池相容模型等有关的一些基本模型缺少,是车用电机驱动系统技术突破的理论障碍,例如电机低功率密度化后,磁场饱和状态和波弦、脉振和线性假设的理想模型预测值差距太远,必须创建新型的铁损耗模型。  电动汽车用电机驱动系统技术发展趋势基本可以概括为永磁化、数字化和集成化。

永磁电机具备效率高、比功率较小、功率因数低、可靠性低和便于确保的优点。使用矢量掌控的变频调压系统,可使永磁电动机具备宽阔的调压范围。因此,电机的禄磁化沦为电机驱动技术的最重要发展方向之一。

永磁电机是电动汽车特别是在是轿车的主流技术,永磁磁阻式比表贴式更加合适电动汽车应用于。数字化也是未来电机驱动技术发展的必然趋势。数字化不仅还包括驱动掌控的数字化,驱动到数控系统模块的数字化,而且还应当还包括测量单元数字化。

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随着微电子学及计算机技术的发展,高速、高集成度、低成本的微机专用芯片以及dsp等的问世及商品化,使得仅有数字的控制系统沦为有可能。用软件仅次于程度上地替换硬件,除已完成拒绝的掌控功能外,还具备维护、故障监控、自临床等其他功能。

仅有数字化是电动车掌控乃至交流传动系统的最重要发展方向之一。  总之,电动汽车驱动电机总的发展趋势是由标准化南北专用,由直流南北交流。

电机作为电机驱动系统的动力源,是电动汽车动力系统的核心,已沦为电动汽车发展的瓶颈。坚信随着电机技术电力电子技术、微电子技术、自控技术的飞速发展和更为极致的融合,电动车用电机终将发展沦为可信、不易确保、低成本、高效率、长调压、低功率密度和高集成度的智能电机。

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