电动车的电力驱动系统

david0812

电动车的电力驱动系统
电动汽车电力驱动系统工作原理
传感器把测得的数据，如电流、电压、温度、速度、转矩以及电磁通等，转变为电信号后输送到处理器。处理器信号经过中间电路放大，驱动功率转换器的半导体元件，功率转换器动作调节能量流。在驱动和能量再生过程中，能量源与电动机之间的能源流向是通过功率转换器进行调节的。在这个系统中电动机是它的核心部件。
1．驱动电动机
用于电动汽车的电动机通常要求能够频繁地启动、停车、加减速，同时，低速和爬坡时要求输出高转矩，并且要求变速范围大，因此它与通常在某一额定转速下工作的工业电动机有所不同。在负载、技术性能和工作环境等方面有如下要求：
a．需要有4~5倍的过载以满足短时加速行驶与最大爬坡时的要求，而工业驱动电动机只要求有2倍的过载；
b．最高转速要达到在公路上巡航时基速的4~5倍，而工业只要求达到恒功率时基速的2倍；
c．电动机应根据车型与驾驶员的驾驶习惯进行设计，而工业驱动电动机通常只根据典型的工作模式进行设计即可；
d．要求有高的功率密度和好的效率图，从而能够降低车重，延长续驶里程，而工业驱动电动机通常对功率密度、效率及成本进行综合考虑，在额定工作点附近对效率进行优化；
e．为使多电动机协调运行，要求电动汽车驱动电动机可控性高、稳态精度高、动态性能好，而工业驱动电动机只有某一种特写的性能要求；
f．安装于机动车上，处于空间小、温差变化大、振动剧烈的恶劣环境中，而工业驱动电动机通常安装于固定且受控环境中；
（1）异步电机驱动系统
异步电机具有结构简单、坚固耐用、成本低廉、运行可靠，低转矩脉动，低噪声，不需要位置传感器，极限转速高等特点。
异步电机矢量控制调速技术比较成熟，使得异步电机驱动系统具有明显的优势，因此被较早应用于电动汽车的驱动系统，目前仍然是电动汽车驱动系统的主流产品（尤其在美国）。异步电机的最大缺点是驱动电路复杂，成本高，相对永磁电机而言，异步电机效率和功率密度偏低。
（2）无刷永磁同步电机驱动系统
无刷永磁同步电机可采用圆柱形径向磁场结构或盘式轴向磁场结构，由于具有较高的功率密度和效率以及宽广的调速范围，发展前景十分广阔，在电动车辆驱动电机中是强有力的竞争者，已在国内外多种电动车辆中获得应用。大有逐步取代异步电机驱动系统的趋势。
内置式永磁同步电机也称为混合式永磁磁阻电机。该电机在永磁转矩的基础上迭加了磁阻转矩，磁阻转矩的存在有助于提高电机的过载能力和功率密度，而且易于弱磁调速，扩大恒功率范围运行。内置式永磁同步电机驱动系统的设计理论正在不断完善和继续深入，该机结构灵活，设计自由度大，有望得到高性能，适合用作电动汽车高效、高密度、宽调速牵引驱动。
表面凸出式永磁同步电机也称为永磁转矩电机，相对内置式永磁同步电机而言，其弱磁调速范围小，功率密度低。该结构电机动态响应快，并可望得到低转矩脉动，适合用作汽车的电子伺服驱动，如汽车电动助力转向的伺服电机。
无位置传感器永磁同步电机驱动系统也是当前永磁同步电机驱动系统研究的一个热点，将成为永磁同步电机驱动系统的发展趋势之一，具有潜在的竞争优势。
永磁同步电机驱动系统低速时常采用矢量控制，高速时用弱磁控制。
（3）新一代牵引电机驱动系统
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穷，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。
开关磁阻电机（SRD）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的最大缺点是转矩脉动大，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

lzq0228

用于游览车的直流电机转速可以低一些

liuzhifu09

不错，学习，如果更详细就更好了！

七音乐

很好，正是我需要的。但是我补充一下，不是现在的主流是三相交流感应电动机吗？？

bearflying

对于电动汽车电机的资料更详细些更好