近年来,我国建立起了电动汽车“三纵三横”的研发布局。所谓“三纵”,是指燃料电池汽车、混合动力汽车、纯电动车三种整车技术,“三横”则代表多能源动力总成系统、驱动电机、动力电池三种关键技术。作为新能源汽车发展的三大核心技术之一,驱动电机技术发展的成败势必将影响到整个新能源汽车行业的兴衰,如果一款电动汽车用驱动电机的性能足够给力,将会大大降低整车对动力电池的使用压力。
绕不开的电机
众所周知,电动汽车包括纯电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池电动汽车,但无论是其中的哪一种类型,都是离不开驱动电机的。
纯电动汽车由蓄电池提供电能,车载电机驱动系统的变流器将直流电通过PWM调制变为频率和幅值可控的交流电提供给电机,电机产生的电磁转矩通过变速箱驱动电动汽车运动。混合动力电动汽车有两种动力来源:内燃机和电机,即混合动力汽车的动力系统包括内燃机和电机,结构比较复杂。燃料电池电动汽车采用质子交换膜燃料电池系统发电,其燃料是车载的氢燃料和空气中的氧气,氢氧化合后产生电能和水,所以燃料电池电动汽车是一种零排放电动汽车。在燃料电池电动汽车中,燃料电池发出的电具有电压变化范围大、动态响应较差的特点,通常需要经过一级直流-直流变换器升压、稳压,与电池一起为电机驱动系统供电。
不一样的车用电机
电动机(俗称马达)是指依据电磁感应定律实现电能的转换或传递的一种电磁装置。它的主要作用是产生驱动转矩,作为用电器或各种机械的动力源。驱动电机及其控制系统能把电能转化为机械能来驱动车辆,是电传动车辆的关重系统之一。它在电传动车辆上的任务是:在驾驶操纵控制下,将内燃机-发电机系统、动力电池组的电能转化为车轮的动能驱动车辆,并在车辆制动时把车辆的动能再生为电能反馈到动力电池中以实现车辆的再生制动。
简单地说,电机就是个能量转换器,汽车需要前进的时候,就将驱动电池组里的电能转换成机械能,供车辆行驶,当汽车制动的时候,再从车轮上将多余的能量回收,向电池或者超级电容等储能装置充电,以备下次加速使用。虽然我们两三句话就能将驱动电机在电动汽车中的基本作用描述出来,但是在实际的生产和使用中,电动机性能的好坏至关重要。为了更好的服务于新能源汽车,行业内已经有了很多相对于工业用电机不一样的要求:
1.电机在低转速时,拥有较高的转矩,满足低速爬坡和起步要求;
2.电机高转速时,功率大,可使整车达到较高车速,并拥有良好的高速超车性能;
3.低成本,便于大规模应用;
4.体积小,重量轻,满足汽车的空间布置需求;
5.能量效率高,减少能量损失,提升电动车续航里程;
6.有良好的可靠性、安全性,耐温、耐蚀、耐湿性好。
总之一句话,就是既要便宜好用,又要皮实耐磨。如果驱动电机性能不够好,即使我们安装了宇宙超级无敌的动力电池,汽车还是不会很给力。那么,近几年电机的发展能不能满足我们的需求呢?