整體而言,電動汽車電機和工業(yè)電機都是是電機的一種,分類及控制的理論和方法相同。而與電機的工業(yè)應用不同的是,用于電動汽車的電機通常要求頻繁起停,快速動態(tài)響應,低速恒轉矩運行且過載能力強,轉速變化范圍寬,可以四象限運行,在充分滿足汽車運行功能的同時還應滿足行駛時的舒適性,適應環(huán)境的能力等。
電動汽車電機所用驅動器相比于工業(yè)用電機的驅動器來說,在尺寸、工作環(huán)境、可靠性、功率密度、冷卻方式等方面有較大差異,對電動汽車電機驅動技術的基本要求總結如下:
1. 嚴格的體積要求和重量要求:因為是車載,所以這方面要求突出。普通工業(yè)電機對于體積尺寸和重量沒有這么嚴格的要求,一般以滿足工業(yè)目標為第 一目的。電動汽車不同,尺寸和重量決定了汽車的動力性能和駕駛體驗,直接影響產(chǎn)品的質量。所以,電動汽車電機的難點就在于提高功率重量密度和功率體積密度。越小,越輕,功率越大的電機,越好。
2. 獨特的轉矩特性:啟動或低速時要求超高轉矩,將汽車速度以z快的方式泵升至期望速度。一般工業(yè)電機并沒有這么高的啟動速度要求。同時,高速時需要提供足夠的功率,使得汽車可以高速巡航。
3. 寬調速范圍:z高速度可能是電機基速的4倍甚至更高。目前電動汽車z好的方案莫過于省去多檔變速箱,只使用固定檔的齒輪組。如此,則要求電機的調速范圍越寬越好。以特斯拉的Model S 基本款為例,電機z高RPM能達到18000轉/分鐘,相當可怕。這對于電力電子調速器來說是一個非常大的考驗。
4. 全范圍效率要求:電動汽車不像電力機車由受電弓供電,電動汽車由電池供電,巡航范圍完全取決于電機效率。電機效率每提高1%,巡航里程就可相應增加1%。所以對于電機的效率要求很高。能高一點,就是勝利,每一點能量都要優(yōu)化。
5.車輛運行環(huán)境中的高可靠性和穩(wěn)定性:任何情況下都應確保具有高度的安全性,尤其是失效模式下可控。
6.低噪聲:包括電磁噪聲和音頻噪聲,滿足車輛電磁兼容性和駕駛舒適性需要。
7.合理的成本:對電動汽車的普及來說成本始終是一大障礙。
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