1 驅動電機的作用

 

驅動電機
、電控係統、動力電池是電動汽車的核心部分
，稱為“三電”。zaidiandongqicheshang
，qudongdianjitidailechuantongqicheshangdefadongjihefadianji
，chuantongqichetongchangshibahuaxuenengzhuanhuanweijixienengqudongcheliangxingshi，erqudongdianjijikeyijiangdiannengzhuanhuanweijixienengqudongqichexingshi
，yekeyizuoweifadianjijiangjixienengzhuanhuanweidianneng，bingcunchuzaidonglidianchinei。

 

dianjikongzhiqijiangdonglidianchidegaoyazhiliudianbianhuanweiqudongdianjidegaoyasanxiangjiaoliudian，shiqudongdianjichanshengliju，bingtongguochuandongzhuangzhijiangqudongdianjidexuanzhuanyundongchuandigeichelun
，qudongqichexingshi。tu1所示為驅動電機動力傳輸圖。

 

圖1  驅動電機動力傳輸圖

 

驅動電機不僅可以驅動車輛行駛
，而且可以進行製動能量回收。圖2所示為驅動電機製動能量回收示意圖。驅動電機在製動、huanmanjiansushi，zhengchekongzhiqifachuxiangyingzhiling，shiqudongdianjizhuanhuanweifadianjifadiangongkuang
，cishiqudongdianjihuijiangcheliangdongnengzhuanhuanweidianneng，tongguodianjikongzhiqiyidiannengdexingshixiangdonglidianchichongdian。

 

圖2  驅動電機能量回收圖

 

2 驅動電機的特點

 

1、體積小、功率密度大

 

由於新能源汽車的整車空間有限，因此要求驅動電機的結構緊湊、尺(chi)寸(cun)小(xiao)，這(zhe)就(jiu)意(yi)味(wei)著(zhe)驅(qu)動(dong)電(dian)機(ji)和(he)電(dian)機(ji)控(kong)製(zhi)器(qi)的(de)尺(chi)寸(cun)將(jiang)受(shou)到(dao)很(hen)大(da)的(de)限(xian)製(zhi)，必(bi)須(xu)縮(suo)小(xiao)驅(qu)動(dong)電(dian)機(ji)的(de)體(ti)積(ji)

，提(ti)高(gao)電(dian)機(ji)的(de)功(gong)率(lv)密(mi)度(du)和(he)轉(zhuan)矩(ju)密(mi)度(du)。因(yin)此(ci)一(yi)般(ban)選(xuan)用(yong)高(gao)功(gong)率(lv)密(mi)度(du)的(de)永(yong)磁(ci)同(tong)步(bu)電(dian)機(ji)作(zuo)為(wei)驅(qu)動(dong)電(dian)機(ji)。

 

2

、效率高、高效區廣
、重量輕

 

新能源汽車驅動電機的第二個特點就是效率要高、高效區要廣、重量要輕。由於當前充電樁尚未廣泛普及，續駛裏程短一直是新能源汽車的短板，提升續駛裏程的方法有：

 

① 提升驅動電機的效率。

② 驅動電機的高效工況區要足夠廣，保證汽車在大部分工況下都處於高效狀態。

③ 減輕驅動電機重量，間接降低整車功耗，提升續駛裏程。

 

3、安全性與舒適性

 

新能源汽車驅動電機還需關注電機自身的安全性和舒適性。

 

安全性：即電機的可靠性，電機在惡劣環境下可以正常工作。

舒適性：即電機在運行時不會使駕駛人產生體驗上的不適感，應關注電機運行時的振動和噪聲情況。

 

3 驅動電機的組成

 

驅動電機組件主要由永磁同步電機、旋轉變壓器
、溫度傳感器
、冷leng卻que循xun環huan水shui道dao和he殼ke體ti等deng組zu成cheng。驅qu動dong電dian機ji是shi以yi磁ci場chang為wei媒mei介jie進jin行xing機ji械xie能neng和he電dian能neng相xiang互hu轉zhuan換huan的de電dian磁ci裝zhuang置zhi，是shi驅qu動dong電dian動dong汽qi車che行xing駛shi的de動dong力li裝zhuang置zhi，是shi動dong力li總zong成cheng的de核he心xin部bu件jian，承cheng擔dan著zhe電dian能neng轉zhuan化hua和he充chong電dian的de雙shuang重zhong功gong能neng。

 

1、永磁同步電機

 

北汽 EV160 驅動電機如圖3所示。EV160 選用的是永磁同步電機。該電機具有效率高、體積小、重zhong量liang輕qing及ji可ke靠kao性xing高gao等deng優you點dian。永yong磁ci同tong步bu電dian機ji是shi電dian驅qu係xi統tong的de重zhong要yao執zhi行xing機ji構gou

，是shi電dian能neng與yu機ji械xie能neng轉zhuan化hua的de部bu件jian

，依yi靠kao內nei置zhi傳chuan感gan器qi來lai提ti供gong電dian機ji的de工gong作zuo信xin息xi
，並bing將jiang這zhe些xie信xin息xi發fa送song給gei電dian機ji控kong製zhi器qi。

 

圖3  北汽 EV160 驅動電機

 

北汽 EV160 永磁同步電機具有電動機和發電機的雙重功能。電動機工作原理是電機控製器分別控製 U 相、V 相和 W 相繞組，或者相鄰繞組的通電
、斷電，在相應的繞組或相鄰的繞組中產生磁場
，永磁轉子在磁場的作用下同步旋轉，如圖4所(suo)示(shi)。車(che)輛(liang)減(jian)速(su)時(shi)，永(yong)磁(ci)同(tong)步(bu)電(dian)機(ji)起(qi)到(dao)發(fa)電(dian)機(ji)的(de)作(zuo)用(yong)。交(jiao)流(liu)發(fa)電(dian)機(ji)的(de)工(gong)作(zuo)原(yuan)理(li)是(shi)車(che)輛(liang)減(jian)速(su)時(shi)，驅(qu)動(dong)輪(lun)通(tong)過(guo)傳(chuan)動(dong)裝(zhuang)置(zhi)反(fan)拖(tuo)永(yong)磁(ci)同(tong)步(bu)電(dian)機(ji)轉(zhuan)子(zi)運(yun)轉(zhuan)
，旋(xuan)轉(zhuan)的(de)永(yong)久(jiu)轉(zhuan)子(zi)磁(ci)場(chang)，分(fen)別(bie)切(qie)割(ge) U、V、W 三相定子繞組，產生三相交流電，如圖5所示。

 

圖4  永磁同步電機電動機工作原理

 

 

圖5  永磁同步電機發電機工作原理

 

2、旋轉變壓器

 

旋轉變壓器如圖6所示
，它是一種能轉動的變壓器
，主要由旋轉變壓器轉子與定子組成。這種變壓器的一次、二次繞組分別放置在定、轉子上。一次、二次繞組之間的電磁耦合程度與轉子的轉角有關
，因此轉子繞組的輸出電壓與轉子的轉角有關。

 

圖6  旋轉變壓器

 

旋轉變壓器可分為正餘弦旋轉變壓器、線型旋轉變壓器和比例式旋轉變壓器。北汽EV160 采用的是正餘弦旋轉變壓器
，主要用以檢測電機轉子位置，並把其檢測結果傳輸給電機控製器，經解碼可獲知電機轉速。

 

當旋轉變壓器勵磁繞組以一定的交流電壓勵磁時，輸出繞組的電壓值與轉子轉角成正弦
、餘弦函數關係。

 

3、溫度傳感器

 

溫度傳感器用以檢測驅動電機的溫度，電機控製器用它的信號保護驅動電機，避免過熱。北汽 EV160 采用的是 PT1000 溫度傳感器——鉑電阻溫度傳感器。金屬鉑（Pt）的電阻會隨著溫度變化而變化
，並且具有良好的重現性和穩定性，利用鉑的這種物理特性製成的溫度傳感器稱為鉑電阻溫度傳感器。PT1000 表示在 0℃時


，其電阻為 1000Ω。

 

4 驅動電機的工作原理

 

動力電池的直流電經過高壓配電箱，通過電機控製器中的 DC/AC 變換器將直流電逆變成交流電，提供給永磁同步電機，進而永磁同步電機驅動汽車行駛。

 

當車輛滑行或製動時，電機控製器控製驅動電機使其處於發電狀態，驅動電機利用車輛動能發電，通過電機控製器中的 AC/DC 變換器將三相交流電整流成直流電，回收能量存入動力電池。

 

為避免驅動電機在工作過程中溫度過高，電機冷卻循環水管中的冷卻液可將多餘的熱量帶走，使其保持在正常的工作溫度範圍內。

 

 

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