理论教育 电动汽车驱动电机性能要求

电动汽车驱动电机性能要求

时间:2023-08-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:电动汽车电机应满足的主要要求可归纳为如下10个方面。可见,应用高电压系统对汽车动力性能的提高极为有利。5)电动汽车驱动电机需要有4~5倍的过载能力,以满足短时加速行驶与最大爬坡度的要求,而工业驱动电机需要两倍过载就可以了。6)电动汽车驱动电机应具有高的可控性、稳态精度、动态性能,以满足多部电机协调运行,而工业驱动电机只要求满足某一种特定的性能。电动汽车的各种动力电池组和电机的工作电压可以达到300V以上。

电动汽车驱动电机性能要求

汽车行驶的特点是频繁地起动、加速、减速和停车等。在低速或爬坡时需要高转矩,在高速行驶时需要低转矩。电机的转速范围应能满足汽车从零到最大行驶速度的要求,即要求电机具有高的比功率功率密度电动汽车电机应满足的主要要求可归纳为如下10个方面。

1)高电压。在允许的范围内,尽可能采用高电压,这可以减小尺寸,特别是可以降低逆变器的成本。图2-4所示为安装THS(Toyota Hybrid System)和THSⅡ系统的丰田普锐斯混合动力汽车采用的永磁同步交流电机的功率—转速、转矩—转速曲线。工作电压由THS的274V提高到THSⅡ的500V。在尺寸不变的条件下,最高功率由33kW提高到50kW,最大转矩由350N·m提高到400N·m。可见,应用高电压系统对汽车动力性能的提高极为有利。

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图2-4 永磁同步交流电机的功率—转速、转矩—转速曲线

2)转速高。电动汽车所采用的感应电机的转速可以达到8000~12000r/min。高转速电机的体积较小,质量较轻,有利于降低装车的装备质量。

3)质量轻,体积小。电机可通过采用铝合金外壳等途径减轻其质量,各种控制装置和冷却系统的材料等也应尽可能选用轻质材料。电动汽车驱动电机要求有高的比功率(电机单位质量的输出功率)和在较宽的转速和转矩范围内都有较高的效率,以实现降低车重,延长续驶里程;而工业驱动电机通常对比功率、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

4)电机应具有较大的起动转矩和较大范围的调速性能,以满足起动、加速、制动等所需的功率与转矩。电机应具有自动调速功能,以减轻驾驶人的操纵强度,提高驾驶的舒适性,并且能够达到与内燃机汽车加速踏板同样的控制响应。(www.daowen.com)

5)电动汽车驱动电机需要有4~5倍的过载能力,以满足短时加速行驶与最大爬坡度的要求,而工业驱动电机需要两倍过载就可以了。

6)电动汽车驱动电机应具有高的可控性、稳态精度、动态性能,以满足多部电机协调运行,而工业驱动电机只要求满足某一种特定的性能。

7)电机应具有高效率、低损耗,并在车辆减速时,可进行制动能量回收。

8)电气系统和控制系统的安全性应达到有关的标准和规定。电动汽车的各种动力电池组和电机的工作电压可以达到300V以上。

9)能够在恶劣条件下可靠工作。电机应具有高的可靠性、耐温和耐潮性,并且运行时噪声低,能够在较恶劣的环境下长期工作。

10)结构简单,适合大批量生产,使用维修方便,价格便宜等。

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