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2024年12月15日，门票
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新能源汽车电机驱动系统详解2019-06-09 19:53·旺材电机与电控来源 | 一览众车新能源汽车动力总成车用电机的种类与特点2 车用电机：广域高效广域高效电磁设计技术：车用电机与传统工业电机工况有较大区别必须根据实际工况对电机进行优化设计通过对电机的极槽比（影响出力NVH）齿槽比（影响转矩平稳损耗）裂比（定子内外径之比电/磁分配）气隙磁场和绕组分布进行多重优化 根据新能源汽车路谱设计在整个工作平面上广域高效的电机3 直流与交流4 异步与同步5 拓扑结构6 广域高效永磁电机设计永磁电机是电动汽车尤其是轿车的主流技术；永磁磁阻式比表贴式更适合电动汽车应用（可以利用磁阻转矩有较宽的调速范围也可以调节两个转矩分量的比重 满足特定转矩转速要求）扁线（铜条）绕组的特点是：槽满率高；端部规整免绑扎；散热性好；易于实现机械化；需要焊接需要注意的是趋肤效应引起高频交流电阻增加铜条尺寸设计需考虑透入深度即：平台化的电机产物研发导向：1）高性能高可靠性、低成本电动力总成系统满足整车动力需求2）广域高效高密度和高扩速比电机和驱动多维优化设计技术满足工况需求3）电磁热力机理与可靠性工艺与技术满足可靠性安全性保修期车用电机控制器永磁驱动电机控制策略多模式控制算法无位置传感器技术直接转矩控制非线性控制驱动系统与集成系统功能设计系统指标设定与分解空间布置元器件选型功率主回路(变流平台)? 提供电能双向流动与转换? 要求低感/低损耗? 主要包括功率模块/直流侧支撑电容及母排/吸收电容/充电回路/传感器机械结构? 为控制器组件提供机械安装? 为控制器提供环境保护硬件平台? DSP主控/反馈信息/接收命令等功能? 可靠驱动保护功率模块IGBT? 提供多路隔离电源软件平台? 电机控制内环策略? 适应整车驾驶舒适性与安全性的外环控制策略? 系统标定与调试功能散热结构? 主要为功率器件IGBT、直流侧支撑电容提供散热? 减小内部热耦合车用驱动电机技术发展趋势要求：? 高功率密度：高速、高转矩密度? 宽调速范围-调节永磁或反电势? 低成本-新材料与优化设计对策：? 高功率密度的新颖电机研究与创新发明如轴向磁场横向磁场双凸极变磁阻式可变励磁式等；? 电磁机械传热等多种物理量仿真及优化技术新颖电机稀土磁钢已经占了整个车用驱动电机成本的20%-30%材料的上涨导致了车用驱动电机的成本、价格上涨从而导致了整车的成本上升低成本永磁电机研究方向：1、低成本永磁材料及其在车用驱动电机中使用的可行性研究；2、低成本永磁磁阻电机的拓扑结构优化；3、性能优化设计兼顾恒转矩与恒功率的总体效率和性能；4、低成本永磁磁阻电机制造工艺技术；5、兼顾磁阻转矩和永磁转矩的最优效率和最大转矩优化控制策略研究成本对比：在永磁材料价格较高的时候通过优化设计低成本永磁电机的有效材料总成本可能下降49%之多近年来国外相继推出了应用于不同车型的电驱动控制器日本、美国和欧洲在此领域处于领先地位日本以丰田为代表连续多年不断推出了集成度与功率不断提升的产物器件与电路的封装集成主要以器件封装技术为核心实现驱动系统的小型化高密度化另一个发展动向是以SiC为代表的第三代宽禁带功率器件开始应用于车用电驱动系统其良好的高温（结温250℃以上）和高频特性（开关频率可达100kHz）有望为车用变流器带来革命性变化碳化硅IPM是替代IGBT下一代技术更高的开关频率(200KHZ)更低的开关与导通损耗驱动损耗最低（5V）更小的电容、电感与散热器降低无源器件成本（20%-30%）电驱系统集成化趋势分布式驱动集成电动底盘技术基础就是电动轮驱动和线传操纵(X-by-Wire)电动轮技术的采用使底盘空间得到解放可以用来容纳电池、线束、控制设备等而汽车的转向、制动和动力控制各系统都通过线传操纵实现上部车身和底盘之间再也没有复杂的机械传动结构驾驶操纵手柄与底盘的电子系统之间仅需要一个标准化的通用接口底盘中集成了电机控制器和总成控制器电机控制器及速度、加速度传感器与总成控制器间通过高速数据链路连接起来集中驱动方式基本采用高速电机通过减速器传递动力然而减速装置上回损失一些能量同时动力系统布置占用空间因此不采用减速装置而由电机直接驱动车轮的技术一直受到学术和产业界的关注直接驱动往往与汽车各轮的独立驱动结合在一起也称为与电动汽车分散独立驱动该技术在提高汽车能效、安全和车辆智能化方面具有很大的潜力日本四国电力公司、日本NTN公司、德国宇航中心（German Aerospace Center）、德国舍夫勒（SCHAEFFLER）集团公司、香港中文大学等研究机构分别研制了四轮独立驱动和转向的电动汽车探索将机器人技术和智能控制技术、电动汽车技术结合进一步的研究表明新的驱动方式可以在小转弯半径、高空间利用率、高能量制动能量回收率等方面具有优势轮毂电机方面国外美国Protean公司英国牛津大学日本庆应大学等开发出的产物具有较高的水平国内也有大学和公司研制出转矩密度55NM/L的产物直接驱动与减速驱动
而在加速性能方面，风神尝7全系搭载1.5罢加电机，其中发动机性能达到了113办飞、240狈·尘，已经与日系1.5罢燃油车差不多了，再加一台100办飞、260狈·尘的高性能电机，整套动力综合功率高达265办奥、峰值扭矩高达615狈·尘，从静止加速到时速一百，只需要6.9秒，而作为对比，比亚迪宋笔濒耻蝉插混需要8.1秒，丰田荣放双擎则更是要8.5秒，可谓后来居上，要知道这种的加速能力是从最低配就开始标配的，也就是说低配只是稍微降低了电池大小，并没有缩水性能表现，这对于用户而言是很好的一种选择方式，因为更多只需要考虑自己续航需求，这一点确实比较厚道。香港高才通政策大反转！红利期进入倒计时！