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。
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。
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)。
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) 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,提高性价比;
(9) 运行时噪声低,减少污染。
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。