新能源汽车电机的发展趋势_新能源汽车电机技术与应用
1.新能源汽车驱动电机的作用
源汽车电机类型主要分为直流电机、交流异步电机、永磁同步电机和开关磁阻电机。目前交流异步感应电机和开关磁阻电机主要应用于新能源商用车,开关磁阻电机的实际装配应用较少;永磁同步电机主要应用于新能源乘用车。
驱动电机系统是新能源汽车核心系统之一,其性能决定了爬坡能力、加速能力以及最高车速等汽车行驶的主要性能指标。驱动电机系统主要是由电机及其控制器组成,其中电机主要由定子、转子、机壳、连接器、旋转变压器等零部件装配而成。电动机一般要求具有电动、发电两项功能,按类型可选用直流、交流、永磁无刷或开关磁阻等几种电动机,功率转换器按所选电机类型,有DC/DC功率变换器、DC/AC功率变换器等形式,其作用是按所选电动机驱动电流要求,将蓄电池的直流电转换为相应电压等级的直流、交流或脉冲电源。电机是应用电磁感应原理运行的旋转电磁机械,用于实现电能向机械能的转换。运行时从电系统吸收电功率,向机械系统输出机械功率。
根据中国汽车工业协会数据显示,2018年1-11月,中国新能源汽车产销分别完成105.4万辆和103万辆,比2017年同期分别增长63.6%和68%。其中纯电动汽车产销分别完成80.7万辆和79.1万辆,比2017年同期分别增长50.3%和55.7%;插电式混合动力汽车产销分别完成24.7万辆和23.9万辆,比2017年同期分别增长130.3%和127.6%。
新能源汽车驱动电机的作用
近两年来,国内新能源汽车的电动和混合动力车型竞相销售。当然,除了政策的倾斜和消费者观念的进步,科技创新永远是最强的催化剂。传统能源日益枯竭。安于现状是一种选择,创新科技寻找另一条出路是另一种选择。然而,人类历史往往是由后者驱动的。今天,电邦将介绍新能源汽车的电池电机技术。新能源-电池章节电池是一门很深的学科,因为它自发明以来就广泛应用于我们的生活中,比如3C,比如储能,这就只从动力电池领域来讨论了。新能源-电机与电池相比,电动机要简单得多。技术也非常成熟清晰。目前,适用于汽车动力的常见类型有三种。以上就是今天电邦推出的新能源汽车电池电机的技术介绍。新能源的概念其实很早就出现了,但是新能源汽车在我日常生活中的出现也只是近几年的事情。电池和电机是新能源的核心,就像发动机和变速器一样。作为消费者,我们应该对此有一些基本的了解。
太平洋汽车网驱动电机既可以将电能转换为机械能驱动汽车行驶,也可以作为发电机将机械能转换为电能,并存储在动力电池内。电机控制器将动力电池的高压直流电变换为驱动电机的高压三相交流电,使驱动电机产生力矩,并通过传动装置将驱动电机的旋转运动传递给车轮,驱动汽车行驶。
驱动电机已经自主开发出满足各类新能源汽车的产品,部分主要性能指标已达到国际先进水平,但是在峰值转速、功率密度及效率方面与国外仍存在一定的差距。峰值转速是电机的重要指标,也是目前国内电机较之国外差距最明显的指标。国内绝大部分永磁同步电机的峰值转速在10000rpm以下,而国外基本在10000rpm以上。国内电机在功率方面基本能够达到国际水平,但是在同功率条件下存在重量劣势,因此功率密度存在较大差距。国内的永磁同步电机功率密度多在(1~2)kw/kg区间内,与2020年3.5kw/kg的目标值存在较大差距。在电机效率方面,国内电机的最高效率均达到94%~96%,已达到西门子、博世等企业的水平,但是在高效区方面,如系统效率大于80%的区域占比方面尚存在一定差距。电机的高效区占比集中在70%~75%,而国外电机基本达到80%。另外,电机的冷却方式已经从自然冷却逐步发展为水冷,国内电机用水冷为主,国外先进的电机已经发展到油冷电机。
《节能与新能源汽车技术路线图》分析,驱动电机主要发展趋势有以下几个方面:集成化--与整车的电子控制器的集成和机电耦合的集成;高效化--提高功率密度并降低成本;智能化--与整车传感器、控制器配合不断提升驱动系统的性能。
1.2驱动电机的主要分类驱动电机历史悠久,在1885年被美国的尼古拉·特斯拉申请了感应电动机专利,之后不断衍生出各式各样的电动机,被各行各业所广泛使用。下面,按照驱动电机的电源对其进行分类:图1从图1可见,电机的种类繁多,每个电机都有特点。结合市场,简单比较主流驱动电机的性能,如下表:表1上表的经验性统计,结合新能源汽车复杂的工况:频繁停车启动、加速减速、负载爬坡、持续高速、低速蠕动等分析,交流异步电机和永磁同步电机在尺寸、质量、功率密度、效率等优势明显,因此逐渐成为新能源汽车的主流选择。
2新能源汽车对驱动电机的性能要求以内燃机和驱动电机为动力的汽车早在19世纪就开始了较量,经过不断的发展优化、竞争,电动车因充电慢,续航短等劣势成为小众车型,而内燃机最终以其稳定、可靠、加油方便等优势称霸全球。
(图/文/摄:太平洋汽车网问答叫兽)
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