一文全面解讀電動汽車電機基礎知識

電動汽車電機的地位

電控系統(tǒng)是電動車的大腦，指揮著電動汽車的電子器件的運行，而車載能源系統(tǒng)是電控系統(tǒng)中的核心技術，它是銜接電池以及電池組和整車系統(tǒng)的一個紐帶，其中包括電池管理技術，車載充電技術以及DCDC技術和能源系統(tǒng)總線技術等。因此車載能源系統(tǒng)技術日益成為產(chǎn)業(yè)應用技術研究的重要方向，并且，也日益成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要標志。目前，該技術已經(jīng)成為制約電動汽車產(chǎn)業(yè)鏈銜接和發(fā)展的重要瓶頸。

電動汽車電機的產(chǎn)業(yè)化轉型

電動汽車出現(xiàn)由研發(fā)向產(chǎn)業(yè)化轉型的跡象，骨干汽車企業(yè)和動力蓄電池、驅動電機、控制器等核心部件生產(chǎn)企業(yè)在幾年的推廣、示范工作中發(fā)展壯大，推出了一系列滿足性能要求的產(chǎn)品。但是作為共性關鍵技術的驅動電機、電池等關鍵零部件技術，其可靠性、成本、耐久性等主要指標尚不能滿足電動汽車發(fā)展的需求，成為電動汽車發(fā)展的主要制約因素。

電動汽車電機研發(fā)困難

從電動汽車的產(chǎn)業(yè)鏈來看，受益端主要可能集中在核心零部件，上游資源端中對資源控制力強的公司也會較為受益。

研發(fā)困難的主要原因如下：

：電池是當前電動汽車技術和成本上的大瓶頸。

第二：由于礦物資源的稀缺性，鋰、鎳等上游資源類企業(yè)也將有較大獲利。

第三：整車廠商目前比較雜亂、沒有確定的壟斷優(yōu)勢，應首先關注擁有核心技術或者擁有技術上成熟、可商業(yè)化車型的廠商。

　電動汽車電機對驅動系統(tǒng)要求

高電壓、小質量、較大的起動轉矩和較大的調(diào)速范圍、良好的起動性能和加速性能、高效率，低損耗、高可靠性。在選擇電動汽車電機驅動系統(tǒng)時，需要考慮的幾個關鍵問題：成本、可靠性、效率、維護、耐用性、重量和尺寸、噪聲等。在純電動汽車選擇電機時包括有電機類型、功率、扭矩、轉速的選擇。

　　電動汽車電機分類

現(xiàn)在電動汽車上應用的電機主要有直流電機、交流感應電機、永磁電機和開關磁阻電機。

1、電動汽車直流電機

優(yōu)點：是起動加速轉巨大，電磁轉矩控制特性良好，調(diào)速方便，控制裝置簡單，成本較低。

缺點：有機械換向器，當在高速大負荷下運行時，換向器表面有火花出現(xiàn)，因此不宜太高的電機轉速。比較與其他驅動系統(tǒng)而言處于劣勢，已經(jīng)逐漸被淘汰。

2、電動汽車交流感應電機

交流感應電機定子用于產(chǎn)生磁場，由定子鐵芯、定子繞組、鐵芯外側的外殼、支撐轉子軸的軸承組成。交流電機有價格低、以維護、體積小的優(yōu)點，但是交流電機的控制比較復雜。已經(jīng)成為交流驅動電動汽車的。

3、電動汽車交流感應電機

永磁電機，采用永磁體來產(chǎn)生氣隙磁通量，永磁體代替了直流電機中的磁場線圈和感應電機中定子的勵磁體。永磁同步電機具有高效率、高力矩慣量比、高能量密度，尤其是其低速大扭矩的優(yōu)點能滿足車輛在復雜多變的道路下行駛，是個高性能而且低碳環(huán)保電機隨著稀土永磁材料的出現(xiàn)有望與交流感應電機爭奪市場。特別是在中小功率范圍內(nèi)等到了廣泛的應用。

4、電動汽車開關磁阻電機

開關磁阻電機定、轉子都是普通硅鋼片疊壓成的雙凸極結構。

優(yōu)點：簡單可靠、可調(diào)速范圍寬、效率高、控制靈活、成本低。

缺點：轉矩波動大、噪聲大、需要位置檢測器、有非線性特性等。應用受到限制。

電動汽車的動力性能的好壞與電動汽車功率的大小有著直接的關系，功率越大，電動汽車的加速性能和大爬坡能力就越好，質量也會更好，同時電機的體積也會增加；但是電機不可長期在高效率下工作，會使電動汽車的能力利用率降低，汽車的行駛里程也會降低。

一般而言，選擇電機的額定功率應該滿足我們汽車的高車速的要求，電機的峰值功率要滿足汽車大爬坡度和加速性能的要求。按以下公式可算出我們電機所需要的功率。

車輛的驅動力全部來自車載電機，在不同的工況下汽車需要的驅動力也不相同，電機只能輸出扭矩，車輛在各工況下所需力都是由電機輸出扭矩經(jīng)過傳動系過后，在驅動輪上以扭矩的形式推動車輛前進。由汽車所需驅動力可以計算出驅動電機所需要的扭矩。

電機的轉速的選擇與賽車的車速有直接的關系。其高轉速應滿足汽車的高車速要求。

　　電動汽車電機如何測試

新能源車電機的測試尤為重要，這直接關乎到汽車的運行狀態(tài)，只有滿足相關功能項目測試的電機才能夠勝任如此艱巨的任務。小編就來告訴大家如何測試。

1、電機驅動系統(tǒng)的測試

電機驅動系統(tǒng)是純電動汽車中將蓄電池輸出的直流母線電壓轉化為交流電，并用交流電驅動電機運轉，是電動汽車的核心部分。

2、電池充電系統(tǒng)的測試

電池充電系統(tǒng)是將外界的充電樁、充電站等充電裝置中的交流電轉換為直流電，給純電動汽車中的蓄電池充電，將電能存儲在蓄電池。直流負載供電系統(tǒng)的主要功能是將電動汽車中的蓄電池輸出的直流母線的穩(wěn)定的高壓電轉化為低壓輸出，為汽車中的低壓直流負載供電。

3、直流穩(wěn)壓系統(tǒng)的測試

蓄電池的電壓由于經(jīng)常充放電的緣故，其兩端電壓是一個在一定范圍內(nèi)浮動的電壓，需要將這個范圍內(nèi)的電壓穩(wěn)定在一個穩(wěn)定的直流母線電壓，以供直接應用或做其它電壓轉換。

　　電動汽車使用注意事項

盡管電動汽車沒有想象中的那么矯情，但是悉心的維護可以讓你更好地體驗綠色出行的快感。

1、避免大電流放電

電動車在起步、載人、上坡時，盡量避免猛踩加速，形成瞬間大電流放電。大電流放電容易導致產(chǎn)生硫酸鉛結晶，從而損害電池極板的物理性能。

2、避免充電時插頭發(fā)熱

二百二十伏電源插頭或充電器輸出插頭松動、接觸面氧化等現(xiàn)象都會導致插頭發(fā)熱，發(fā)熱時間過長會導致插頭短路或接觸不良，損害充電器和電瓶，給您帶來不必要的損失。所以發(fā)現(xiàn)上述情況時，應及時清除氧化物或更換接插件。

3、定期檢查

在使用過程中，如果電動車的續(xù)行里程在短時間內(nèi)突然大幅度下降十幾公里，則很有可能是電池組中少有一塊電池出現(xiàn)問題。此時，應及時到銷售中心或代理商維修部進行檢查、修復或配組。

這樣能相對延長電池組的壽命，大程度地節(jié)省您的開支。

4、嚴禁存放時虧電

蓄電池在存放時嚴禁處于虧電狀態(tài)。虧電狀態(tài)是指電池使用后沒有及時充電。

在虧電狀態(tài)下存放電池，很容易出現(xiàn)硫酸鹽化，硫酸鉛結晶物附著在極板上，會堵塞電離子通道，造成充電不足，電池容量下降。虧電狀態(tài)閑置時間越長，電池損壞越重。因此，電池閑置不用時，應每月補充電一次，這樣能較好地保持電池健康狀態(tài)。