专业知识当前所在位置:新能源汽车展 > 专业知识 >

带你一起了解新能源汽车电机及其相关产业

发布时间:2018-01-03 来源:未知 作者:新能源电机 浏览次数:

电机在新能源汽车中扮演的角色

电控系统是新能源电动车的大脑,指挥着电动汽车的电子器件的运行,而车载能源系统是电控系统中的核心技术,它是衔接电池以及电池组和整车系统的一个纽带,其中包括电池管理技术,车载充电技术以及DCDC技术和能源系统总线技术等。因此车载能源系统技术日益成为产业应用技术研究的重要方向,并且,也日益成为产业发展的重要标志。目前,该技术已经成为制约电动汽车产业链衔接和发展的重要瓶颈。


 

电动汽车常用的驱动电机 

1. 直流电动机
优点:是起动加速转巨大,电磁转矩控制特性良好,调速方便,控制装置简单,成本较低。
缺点:有机械换向器,当在高速大负荷下运行时,换向器表面有火花出现,因此不宜太高的电机转速。比较与其他驱动系统而言处于劣势,已经逐渐被淘汰。
 
有刷直流电动机的主要优点是控制简单、技术成熟。具有交流电机不可比拟的优良控制特性。在早期开发的电动汽车上都采用直流电动机, 即使到现在,还有一些电动汽车上仍使用直流电动机来驱动。但由于存在电刷和机械换向器,不但限制了电机过载能力与速度的进一步提高,而且如果长时间运行, 势必要经常维护和更换电刷和换向器。另外,由于损耗存在于转子上,使得散热困难,限制了电机转矩质量比的进一步提高。鉴于直流电动机存在以上缺陷,在新研制的电动汽车上已基本不采用直流电动机。
 
 
 
2.交流异步电动机
交流异步电机是目前工业中应用十分广泛的一类电机,其特点是定、转子由硅钢片叠压而成,两端用铝盖封装,定、转子之间没有相互接触的机械部件,结构简单,运行可靠耐用,维修方便。交流异步电机与同功率的直流电动机相比效率更高,质量约轻了二分之一左右。如果采用矢量控制的控制方式,可以获得与直流电机相媲美的可控性和更宽的调速范围。由于有着效率高、比功率较大、适合于高速运转等优势,交流异步机是目前大功率电动汽车上应用最广的电机。
 
目前,交流异步电机已经大规模化生产,有着各种类型的成熟产品可以选择。但在高速运转的情况下电机的转子发热严重,工作时要保证电机冷却,同时异步电机的驱动、控制系统很复杂,电机本体的成本也偏高,相比较于永磁式电动机和开关磁阻电机而言,异步电机的效率和功率密度偏低,对于提高电动汽车的最大行驶里程不利。
 
  
 
3.永磁式电动机
永磁式电动机根据定子绕组的电流波形的不同可分为两种类型,一种是无刷直流电机,它具有矩形脉冲波电流;另一种是永磁同步电机,它具有正弦波电流。这两种电机在结构和工作原理上大体相同,转子都是永磁体,减少了励磁所带来的损耗,定子上安装有绕组通过交流电来产生转矩,所以冷却相对容易。由于这类电机不需要安装电刷和机械换向结构,工作时不会产生换向火花,运行安全可靠,维修方便,能量利用率较高。
 
  
 
永磁式电动机的控制系统相比于交流异步电机的控制系统来说更加简单。但是由于受到永磁材料工艺的限制,使得永磁式电动机的功率范围较小,一般最大功率只有几十千万,这是永磁电机最大的缺点。同时,转子上的永磁材料在高温、震动和过流的条件下,会产生磁性衰退的现象,所以在相对复杂的工作条件下,永磁式电机容易发生损坏。而且永磁材料价格较高,因此整个电机及其控制系统成本较高。

4. 开关磁阻电机
优点:简单可靠、可调速范围宽、效率高、控制灵活、成本低。
缺点:转矩波动大、噪声大、需要位置检测器、有非线性特性等。应用受到限制。
 
开关磁阻电动机是一种新型电动机,该系统具有很多明显的特点:它的结构比其它任何一种电动机都要简单,在电动机的转子上没有滑环、绕组和永磁体 等,只是在定子上有简单的集中绕组,绕组的端部较短,没有相间跨接线,维护修理容易。因而可靠性好,转速可达15000 r/min。效率可达85%~93%,比交流感应电动机要高。损耗主要在定子,电机易于冷却;转子元永磁体,调速范围宽,控制灵活,易于实现各种特殊要求 的转矩一速度特性,而且在很广的范围内保持高效率。更加适合电动汽车动力性能要求。
 
  
 
5.交流三相感应电动机
交流三相感应电动机是应用得最广泛的电动机。其定子和转子采用硅钢片叠压而定子之间没有相互接触的滑环、换向器等部件。结构简单,运行可靠,经 久耐用。交流感应电动机的功率覆盖面很宽广,转速达到12000~15000r/min。可采用空气冷却或液体冷却方式,冷却自由度高。对环境的适应性 好,并能够实现再生反馈制动。与同样功率的直流电动机相比较,效率较高,质量减轻一半左右,价格便宜,维修方便。
 

电动汽车对于驱动电机的要求 

目前对于电动汽车性能的评定,主要是考虑以下三个性能指标:
(1)最大行驶里程(km):电动汽车在电池充满电后的最大行驶里程;
(2)加速能力(s):电动汽车从静止加速到一定的时速所需要的最小时间;
(3)最高时速(km/h):电动汽车所能达到的最高时速。
 
针对于电动汽车的驱动特点所设计的电机,相比于工业用电机有着特殊的性能要求:
(1)电动汽车驱动电机通常要求可以频繁的启动/停车、加速/减速、转矩控制的动态性能要求较高;
(2)为了减少整车的重量,通常取消多级变速器,这就要求在低速或爬坡时,电机可以提供较高的转矩,通常来说要能够承受4-5倍的过载;
(3)要求调速范围尽量大,同时在整个调速范围内还需要保持较高的运行效率;
(4)电机设计时尽量设计为高额定转速,同时尽量采用铝合金外壳,高速电机体积小,有利于减少电动汽车的重量;
(5)电动汽车应具有最优化的能量利用,具有制动能量回收功能,再生制动回收的能量一般要达到总能量的10%-20%;
(6)电动汽车所使用的电机工作环境更加复杂、恶劣,要求电机在有着很好的可靠性和环境适应性,同时还要保证电机生产的成本不能过高。
 

电机有哪些品牌?
 

中国中车
2007年7月 ,中车株所控股的湖南中车时代电动汽车股份有限公司(简称中车时代电动)组建成立,我国第一家获准从事新能源汽车整车、动力系统总成及关键零部件的研发及制造的汽车企业在湘江西畔拔地而起。

上海电驱动
上海电驱动股份有限公司成立于2008年,致力于节能与新能源汽车用电机驱动系统的研发,主要产品应用于各类新能源驱动的乘用车、商用车、专用车等,现已成为业内领先的新能源汽车驱动系统解决方案供应商。2012年建成国家机动车检测中心(上海)电驱动检测基地,承担国内外电机系统公告检测任务,累计完成车用电机及其控制系统产品公告试验50台套。

比亚迪
比亚迪始终坚持“技术为王,创新为本”的发展理念,坚信技术改变生活,并最终改变世界。目前已投入巨资成立中央研究院、汽车工程研究院以及电力科学研究院,从硬件、软件以及测试等配备1.5万名高精尖的技术队伍,在新材料、 汽车、新能源等多领域积累了丰富的自主开发经验。同时,凭借独特的垂直整合模式,比亚迪成功打造了具有国际水平的技术创新平台,在IT、汽车 等多个领域不断推出领先世界的创新科技。

大洋电机
中山大洋电机股份有限公司成立于2000年,位于广东省中山市。是微特电机及新能源车辆动力总成系统的专业研发、制造及提供商。目前,公司建立了电动车辆国家工程实验室--大洋电机电驱动实验室和美国UL认证的电机实验室。

山东德洋电子
德洋电子有限公司是一家电子元器件的企业,是经国家相关部门批准注册的企业。主营PEI膜,公司位于中国广东博罗县博罗县城博义路。德洋电子有限公司本着“客户第一,诚信至上”的原则,与多家企业建立了长期的合作关系。
主要配套车厂:吉利汽车、湖南江南汽车。
 
大连普传科技股份有限公司
普传科技变频器品牌为国家级高新技术企业,同时也是国内知名的变频器制造生产企业厂家。普传科技以深圳和大连为中心,设立30多家办事机构,建立了辐射全国的研发、生产、物流及服务网络。综合日本东芝和台湾技术之优,为顾客提供节能及自动化与驱动产品如变频器(含特殊电源)、电机软起动器、交流伺服驱动系统、电机环保节能器、电动汽车电机驱动系统等。变频器等全部产品通过国家权威机构检验和省级科技成果鉴定,变频器等产品远销全球100多个国家及地区。

南昌福瑞德科技
成立于2006年8月,是一家专注于开发、制造和销售户外休闲产品的专业型企业。产品种类有休闲车辆、水上产品、园艺机械、农具、娱乐电器等等。 福瑞德公司制造研发总部位于中国江西省南昌市。我们有福特和五十铃培养的经验丰富而强大的技术团队。

(排序不分先后,更多电机及相关产业的企业,与您相约2018-09-14南京国际展览中心。图片来源于网络,如有侵权,请联系删除。)
 

回到顶部