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电动车驱动系统的重要性

文章出处:责任编辑:作者:人气:-发表时间:2014-06-30 10:22:00【

  驱动系统是纯电动汽车最关键的子系统,担负着将电能转变为机械能,并通过传动装置(或直接)将能量传递到车轮进而驱动车辆按照驾驶员意志行驶的重任。电动机是驱动系统的心脏。当电动机控制器选择恰当时,驱动系统的性能就取决于驱动电动机。

  由于电动机的选择是设计纯电动汽车驱动系统的基础性工作,所以有必要了解驱动系统对于电动机的要求,掌握常用的纯电动汽车驱动电动机的工作原理、基本特点、运行特性和正确的使用方法。

  纯电动汽车的驱动系统对于电动机有以下的要求:

  ①高电压。在允许的范围内,尽可能采用高电压,这样可以减小电动机的尺寸和导线等装备的尺寸,特别是可以降低功率变换器的成本。

  ②小质量。电动机应尽量采用铝合金外壳,以降低电动机的质量,还要设法降低电动机控制器的质量和冷却系统的质量。

  ③较大的启动转矩和较大的调速范围,使纯电动汽车有好的启动性能和加速性能,从而获得所需要的启动、加速、行驶、减速、制动等所需的功率与转矩。

  ④高效率、低损耗。应在车辆减速时,实现再生制动将制动能量回收,再生制动回收能量能达到总能量的10%-15%。

  ⑤电气系统的安全性和控制系统的安全性都必须符合国家或国际有关车辆电气控制的安全性能的标准和规定,装备有高压保护设备。

  ⑥高可靠性。耐温和耐潮性能强,运行时噪声低,能够在较恶劣的环境下长时期工作,结构简单,适合大批量生产,使用维修方便。

  纯电动汽车的驱动电动机最早是采用控制性能好和成本较低的直流电动机。随着电子技术、机械制造技术和自动控制技术的发展,交流电动机、永磁电动机和开关磁阻电动机明显比直流电动机更加优越的性能,这些电动机已经逐步取代了直流电动机。

  早期纯电动汽车由蓄电池供电,采用的是直流有刷电动机,其主要优点是控制简单、技术成熟,具有优良的控制特性,即使到现在仍有一些纯电动汽车使用直流电动机来驱动。虽然直流有刷电动机控制系统简单,成本低,但由于电动机本身存在电刷和机械换向器,不但限制了电动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。由于损耗存在于转子上,使得散热困难,限制了电动机转矩质量比的进一步提高。而且直流电动机效率低,维护麻烦,尤其是电刷产生的火花,会给汽车的其他电器带来高频电磁干扰。此外,机械换向器的换向能力限制了直流有刷电动机的容量、电压和转速。鉴于直流电动机存在以上缺陷,在新研制的纯电动汽车上已基本不采用直流有刷电动机。

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