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電動汽車電機發展趨勢

文章來源:極速飛艇開獎記錄電動車 發布時間:2017/10/20 瀏覽量::

電動汽車電機發展趨勢


電機驅動係統

從20世紀80年代開關磁阻電機驅動係統問世後,打破了傳統的電機設計理論和正弦波電壓源供電方式;並隨著磁阻電機,永磁電機、電力電子技術和計算機技術的發展,交流電機驅動係統設計進入一個新的黃金時代;新的電機拓樸結構與控製方式層出不究,推出了新一代機電一體化電機驅動係統迅猛發展。高密度、高效率、輕量化、低成本、寬調速牽引電機驅動係統已成為各國研究和開發的主要熱點之一。


SRD開關磁阻電機驅動係統的主要特點是電機結構緊湊牢固,適合於高速運行,並且驅動電路簡單成本低、性能可靠,在寬廣的轉速範圍內效率都比較高,而且可以方便地實現四象限控製。這些特點使SRD開關磁阻電機驅動係統很適合電動車輛的各種工況下運行,是電動車輛中極具有潛力的機種。SRD的最大特點是轉矩脈動大、噪聲大;此外,相對永磁電機而言,功率密度和效率偏低;另一個缺點是要使用位置傳感器增加了結構複雜性、降低了可靠性。因此無傳感器的SRD也是未來的發展趨勢之一。


永磁式開關磁阻電機也稱為雙凸極永磁電機,永磁式開關磁阻電機可采用圓柱形徑向磁場結構、盤式軸向磁場結構和環形橫向磁場結構。該電機在磁阻轉矩的基礎上迭加了永磁轉矩,永磁轉矩的存在有助於提高電機的功率密度和減小轉矩脈動,以利於它在電動車輛驅動係統中應用。


轉子磁極分割型混合勵磁結構同步電機這一概念一提出就引起國際電工界和各大汽車公司研發中心的極大關注。轉子磁極分割型混合勵磁結構同步電機具有磁場控製能力,類似直流電機的低速助磁控製和高速弱磁控製,符合電動車輛牽引電機低速大力矩和恒功率寬調速的需求。目前該電機的研究處於探索階段,電機的機理和設計理論有待於進一步深入研究與完善,作為電動車輛牽引電機具有較強的潛在的競爭優勢。


此外,正在研發的熱點課題還有:


具有磁場控製能力的永磁同步電機驅動係統;

車輪電機驅動係統;

動力傳動一體化部件(電機、減速齒輪、傳動軸);

雙饋電異步電機驅動係統和雙饋電永磁同步電機驅動係統。




電子伺服係統


1993年美國能源部、商務部、貿易部、國防部、環保局、宇航局、國家科學基金會七個政府部門下美國三個最大的汽車製造公司,克萊斯勒、福特和通用,建立了新一代車輛夥伴關係(PNGV,Partnership for a New Generation of Vehicles),目標是開發新一代機動車技術,以增強美國汽車工業的實力。1998年至2002年期間,美國國家自然科學基金(NSF)資助美國國家電力電子中心(由美國Virginia和美國Wisconsin等四所大學組建)研發車輛電子動力驅動係統、電子伺服控製係統和各種車輛專用IC模塊,提高汽車電子電氣部件的可靠性,降低其成本和搶占車輛電氣自動化技術的製高點,增強在國際市場的競爭力。線控的汽車電子伺服係統(X-by-wire)在未來將是十分重要的技術,該技術可將各種獨立的係統(如轉向、製動、懸掛等)集成到一起由計算機調控,使汽車的操縱性、安全性以及汽車的總體結構大大改善,設計的靈活度也大大增加。目前,電子動力方向盤和線控刹車已經在一些歐洲車型上被采用,在這個係統中已經削減了相當多的機械部件,如液壓泵等。汽車電子伺服技術是具有革命性的技術,隨著這個技術的使用,許多傳統的機械部件將會在未來的汽車上消失,而越來越多的車用伺服電機將出現在未來的汽車上。