電動汽車主要是由電機驅動系統、電池系統和整車控制系統三部分構成,其中的電機驅動系統是直接將電能轉換為機械能的部分,決定了電動汽車的性能指標。因此,對於驅動電機的選擇就尤為重要。
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在環保的大環境下,電動汽車也成為了近年來研究的熱點,電動汽車在城市交通中可以實現零排放或極低排放,在環保領域優勢巨大,各國都在努力發展電動汽車。電動汽車主要是由電機驅動系統、電池系統和整車控制系統三部分構成,其中的電機驅動系統是直接將電能轉換為機械能的部分,決定了電動汽車的性能指標。因此,對於驅動電機的選擇就尤為重要。
電動汽車驅動電機類型有集中式驅動電機,輪邊式驅動電機以及輪轂式驅動電機。
1.集中式驅動電機:集中式驅動電機與傳統車橋最為相似,在驅動車輪時候必須要通過過渡零部件,如減速器、傳動軸等。現在絕大多數低速電動車基本是此類結構,關鍵是此類結構最為簡單低廉。而這些低速電動車還有個問題是普遍省略了變速箱。這就帶來了一個問題,那就是起步或爬坡時候的低扭不足;在就是體積同比較大,傳動效率不高等缺點。
因而有不少車型乾脆使用雙驅動電機的方式以彌補動力不足的問題,這也是新能源汽車中四驅的比例遠比傳統車高的原因,與此同時也解釋了為什麼非常多有些網際網路造車的首發車型為何大多是SUV的原因。
現在市場的主流是集中式驅動電機+傳統車橋,這是由於其結構特點,傳統車橋只需稍加改裝就可以匹配,因而可以縮短十分大的研發花費。
2.輪邊式驅動電機:輪邊式結構至少需要兩臺驅動電機,當然也可能更多。兩個驅動電機布置在車橋的兩側,通過側減速器和輪邊減速器實現減速增扭來驅動單個車輪。輪邊電機可以需要驅動軸,也可以不用,這是它與集中式驅動電機不同的地方。
但同比集中式來說,輪邊式對整車底盤布置的意義重大,特別是在後軸驅動的狀況下,傳統轎車因為要通過一根長長的傳動軸將前方變速箱的動力傳遞到後輪,會由於車身和車輪間的變形運動造成十分多的關係,但輪邊驅動電機則可以直接裝在車輪邊上,因而無需考慮太多的抗扭變形等因素,因而也就可以將底盤做得十分平坦,車身也可以更富有變化。
3.輪轂式驅動電機:簡單說,輪轂電機就是將所有東西一股腦的裝在輪轂中,如驅動電機、減速器等在輪轂內部直接驅動車輪,我覺得這是現在最為經常遇見的驅動形式,基本上家家基本都有的電瓶車後驅動輪基本都是這種結構。其最大的優點就是結構小巧,省去了差速器、半軸以及變速裝置。與此同時由於少了這些結構的機械損失,相應提高了傳動效率。
目前電動車電機主要採用交流異步電機和稀土永磁同步電動機。
電動汽車驅動電機:異步電機(感應電機)
交流異步電機是目前工業中應用十分廣泛的一類電機,其特點是定、轉子由矽鋼片疊壓而成,兩端用鋁蓋封裝,定、轉子之間沒有相互接觸的機械部件,結構簡單,運行可靠耐用,維修方便。
工作原理是通過定子的旋轉磁場在轉子中產生感應電流,產生電磁轉矩,轉子中並不直接產生磁場.因此,轉子的轉速一定是小於同步速的(沒有這個差值,即轉差率,就沒有轉子感應電流),也因此叫做異步電機。
電動汽車驅動電機:同步電機
在電動汽車發展的早期,很多電動汽車都是採用直流電動機方案。主要是看中了直流電機的產品成熟,控制方式容易,調速優良的特點。但由於直流電動機本身的短板非常突出,其自身複雜的機械結構(電刷和機械換向器等),制約了它的瞬時過載能力和電機轉速的進一步提高。
而且在長時間工作的情況下,電機的機械結構會產生損耗,提高了維護成本。此外,電動機運轉時的電刷火花會使轉子發熱,浪費能量,散熱困難,還會造成高頻電磁幹擾,這些因素都會影響具體整車性能。