一、新能源汽车驱动电机综述
1.驱动电机的定义
驱动电机(drive motor)是将电能转换成机械能为车辆行驶提供驱动力的电气装置,该装置也可具备机械能转化成电能的功能。驱动电机系统主要由驱动电机、驱动电机控制器及它们工作必须的辅助装置组合而成,其中电机主要由定子、转子、机壳、连接器、旋转变压器等零部件装配而成。
2.主要参数
新能源汽车电机核心指标包括:效率、功率密度、转矩密度,其中效率包括最高效率以及高效区。
(1)持续转矩:车用驱动电机系统在额定电压、额定转速条件下,规定的SI工作制下的最大、长期工作的转矩。
(2)最高工作转速:相应于电动汽车最高行驶车速的电机转速,车用驱动电机系统在额定电压条件下,在该转速时应能以额定功率运行。
(3)峰值功率
车用驱动电机系统在额定电压、额定转速条件下,在一定的持续时间内能输出的最大功率。对于纯电动商务车用驱动电机系统,持续时间规定为60s;对于纯电动乘用车和混合动力车用驱动电机系统,持续时间规定为30s。
3.新能源汽车对驱动电机的基本要求
(1)新能源汽车电机要求结构紧凑、尺寸小、功率密度高、转矩密度高。整车布置空间有限,尤其是乘用车,因此对电机系统(电机和控制器)要求结构紧凑,尺寸小。如果要达到上述目的,必须提高电机系统的功率密度和转矩密度。
(2)新能源汽车电机的可靠性要求高。整车运行环境恶劣,比如整车的振动、电池电压剧烈的波动,这些都是新能源汽车电机面临的恶劣环境。而作为整车,必须考虑到人身安全。因此,以上两个特点使得对新能源汽车可靠性提出更高要求。
(3)新能源汽车电机要求效率高、高效区广、重量轻。整车上电池容量有限,又要尽可能提高续航里程,这就要求整车的电机系统效率要高,高效区必须广,这样才能提高整车的续航里程。此外,电机系统的重量必须要轻,这也是提高整车续航的方法之一。
(4)新能源汽车电机要求低噪音、低振动,满足消费者对车辆舒适性的追求。
二、新能源汽车驱动电机现状
1.驱动电机分类
目前新能源汽车驱动电机主要分三类:永磁同步电机、异步电机、开关磁阻电机。
新能源汽车常用驱动电机类型对比 | ||
电机类型 | 优点 | 缺点 |
永磁同步电机 | 1.效率高,且高效区宽 2.转矩密度高 3.电机尺寸小,重量轻 4.调速范围宽 | 1.电机结构复杂 2.饱和非线性,控制复杂 |
异步电机 | 1.控制技术成熟 2.电机成本低 | 1.高效区窄 2. 电机尺寸大,重量重 |
开关磁阻电机 | 1.电机结构简单可靠 2.系统成本低 | 1.电机噪音大 2.饱和非线性,控制复杂 3.转矩密度不高 |
2.2016年新能源汽车电机装机量情况
2016年新能源汽车驱动电机的装机量达59.5万台。其中,永磁同步电机装机量超过45万台,占比达77%;交流异步电机装机量超过14万台,占比23%;混合励磁同步电机、无刷/永磁直流电机装机量近2000台,占比仅1%。
2016年新能源汽车驱动电机装机量前十分别是:比亚迪、北汽新能源、赣州恒玖、宇通、安徽巨一、联合电子、江铃、精进电动、众泰、山东德洋电子。
3.2017年前10批新能源汽车目录电机配套情况
经电动汽车资源网统计,超过200家企业为2017年前10批新能源汽车推荐目录车型提供电机配套。其中,配套目录车型数较多的电机企业有:湖南中车时代电动、宇通客车、珠海银隆电器、上海大郡、比亚迪、精进电动、南京金龙客车、大地和、北汽福田、民富沃能、苏州绿控、上海电驱动、厦门金龙、南京越博动力、北京新能源汽车等。
(来源:电动汽车资源网 孙玉瑞)
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