新能源汽车具有环保、节约、简单三大优势。在纯电动汽车上体现尤为明显:以电动机代替燃油机,由电机驱动而无需自动变速箱。相对于自动变速箱,电机结构简单、技术成熟、运行可靠。
传统的内燃机能高效产生转矩时的转速限制在一个窄的范围内,这就是为何传统内燃机汽车需要庞大而复杂的变速机构的原因;而电动机可以在相当宽广的速度范围内高效产生转矩,在纯电动车行驶过程中不需要换挡变速装置,操纵方便容易,噪音低。
与混合动力汽车相比,纯电动车使用单一电能源,电控系统大大减少了汽车内部机械传动系统,结构更简化,也降低了机械部件摩擦导致的能量损耗及噪音,节省了汽车内部空间、重量。
电机驱动控制系统是新能源汽车车辆行使中的主要执行结构,驱动电机及其控制系统是新能源汽车的核心部件(电池、电机、电控)之一,其驱动特性决定了汽车行驶的主要性能指标,它是电动汽车的重要部件。
电动汽车中的燃料电池汽车FCV、混合动力汽车HEV和纯电动汽车EV三大类都要用电动机来驱动车轮行驶,选择合适的电动机是提高各类电动汽车性价比的重要因素。
因此研发或完善能同时满足车辆行驶过程中的各项性能要求,并具有坚固耐用、造价低、效能高等特点的电动机驱动方式显得极其重要。
太平洋汽车网新能源汽车驱动电机在需要充分满足汽车运行功能的同时,还应满足行驶的舒适性、环境适应性等性能以及对车辆一次充电续驶里程的要求。
1.体积小、质量轻为了充分利用有限的车载空间,减小车辆质量,降低运行中的能量消耗,应尽量减小驱动电机的体积和质量。电机可以采用铝合金外壳,各种控制装置和冷却系统等也要求尽可能轻量化和小型化。
2.全速段高效运行一次充电续驶里程长,特别是在车辆频繁起停或变速运行的情况下,驱动电机应具有较高的效率。
3.低速大转矩及宽范围的恒功率特性即使没有变速器,驱动电机本身应能满足所需的转矩特性,以获得在起动、加速、行驶、减速、制动等各种运行工况下的功率和转矩要求。驱动电机应具有自动调速功能,可以减轻驾驶员的操纵强度,提高驾驶的舒适度,并且能够达到与传统内燃机汽车同样的控制响应。
4.高可靠性在任何运行工况下都应具有高可靠性,以确保车辆的行驶安全。
5.高电压在允许的范围内尽可能采用高电压,可以减小电机的尺寸和控制器、导线等设备的尺寸,特别是可以降低逆变器的成本。
6.安全性能动力电池组、驱动电机等强电部件的工作电压能达到300V以上,对电气系统的安全性和控制系统的安全性提出了更高的要求,新能源汽车驱动电机必须符合相关车辆电气控制的安全性能标准和规定。
7.高转速与低转速电机相比,高转速电机的体积和质量较小,有利于降低整车装备的质量。
8.使用寿命长为降低新能源汽车的使用成本,驱动电机的使用寿命应和车辆保持一致,真正实现节能环保的目标。
同时,驱动电机还要求具有耐温和耐潮性能好、运行噪声低、结构简单、成本低、适合批量生产、使用维护方便。
(图/文/摄:太平洋汽车网问答叫兽)