新能源驱动电机优劣对比分析

  • 日期:07-16
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来源|传输网

电动汽车已经存在了很长时间。从1831年开始,亨利建造了第一台用于早期电动车的直流电机。 1889年,德国AEG生产出第一台交流三相异步电动机。直到20世纪80年代,微电子控制技术的改进使得交流电动机变得流行。永磁材料和电力电子技术(电机控制技术)的发展极大地促进了相关电机的应用和推广。交流三相异步和永磁同步电动机是大规模应用的主流产品。

驱动马达是新能源车辆的三个主要部件之一。如果电池系统是电动汽车的血液并且电控系统是电动汽车的大脑,则电动机系统是电动汽车的核心。在新能源汽车中,电动机用于更换发动机,在电动机控制器的控制下,电能转换成机械能驱动汽车,这是纯电动汽车的唯一驱动装置。

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每个需要都有适者生存

目前,电动机的分类主要包括直流,交流感应,永磁同步和开关磁阻。目前,由于其优越的性能,永磁同步是主流电机类型。交流异步电动机价格实惠,但性能略低,并且被美国和中国的一些制造商使用。开关磁阻电动机的主要优点是价格低廉,但也存在噪声和振动的技术问题。如果能够解决这些问题,开关磁阻电动机将有很大的市场。目前,适用于新能源汽车的驱动电机主要有三种:永磁同步,交流异步和开关磁阻。由于它们的不同特性,每个都有自己的应用。

永磁同步电动机体积小,重量轻,功率密度高,可靠性高,调速精度高,响应速度快;但最大功率低,成本高。由于永磁同步电机功率密度最高,其工作效率高达97%,可为车辆输出最大功率和加速度。因此,它主要用于能量体积比最高的新能源乘用车。

交流异步电动机价格低廉,运行可靠;然而,它们的低功率密度,复杂的控制和小的速度范围是固有的限制。价格优势使其更广泛地应用于新能源客车。

开关磁阻电机价格低,电路简单可靠,调速范围宽;但振动和噪声大,控制系统复杂,直流电源为大型客车产生大脉冲电流。

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驱动电机性能指标的比较

新能源汽车驱动电机:小巧轻便;高效率;更好的扭矩特性;使用寿命长,可靠性高;低噪声;低成本目标开发。

永磁同步电动机是主流趋势

目前,永磁同步电动机占中国新能源汽车使用量的90%以上。交流异步电动机主要由特斯拉和一些欧洲公司领导的美国汽车公司使用。一方面,这与特斯拉最初的技术路线选择有关。交流感应电机价格便宜,体积大,不会妨碍美国汽车。另一方面,美国高速公路网络的发展,以及交流电机的高速效率表现。好。

在包括中国和日本在内的其他国家中使用最广泛的新能源汽车电机仍然是永磁同步电机。适合国家的路况是主要因素,永磁同步电机在反复启停,加减速时能保持高效率,是高速路网有限工况的最佳选择。

此外,中国的稀土储量丰富,日本稀土永磁产业的支撑基地也是一个重要因素。日本的丰田,本田,日产等汽车公司基本上采用永磁同步电机驱动系统,如丰田的普锐斯,本田的CIVIC。由于日本有许多公司为永磁电机供应稀土磁铁,而且大多数都是以中速和低速驱动,因此更适合在加速和减速期间使用效率更高的永磁同步电机。

日本是混合动力汽车发展的全球领导者,最着名的是丰田普锐斯。

总的来说,新能源汽车电机具有较高的技术要求,永磁同步电动机具有最大的优势。驱动电机是新能源汽车的三个核心部件之一。与传统工业电机相比,新能源汽车驱动电机具有更高的技术要求。从综合性能的角度来看,永磁同步电动机具有最大的优势,更能代表新能源汽车驱动电动机的发展方向。

由于中国稀土储量极为丰富,电机技术接近世界先进水平,预计永磁电机将长期占据中国新能源汽车的发动机市场。

汽车发展技术趋势

通常,永磁同步电动机与感应电动机相比具有明显的优势。然而,目前纯电动汽车的巡航范围必将是一个重要的指标,永磁同步电动机的高效率可以更好地改善续航里程。此外,NdFeB永磁体的高耐热性和高磁性的成功开发以及电力电子元件的进一步发展和改进,进一步改善了稀土永磁同步电动机的发展。然而,就目前的发展趋势而言,永磁同步电动机似乎有更好的前景。

With the rapid development of new energy vehicle drive technology, many new structures or new concept motors have been put into research. Among them, the new permanent magnet brushless motor is one of the most promising motors, including hybrid excitation type, hub type, double stator type, memory type and magnetic gear composite type. In addition, amorphous motors have also entered the field of new energy vehicles. As a new generation of high-performance motors, their superiority will definitely play a huge role in promoting the development of the new energy automobile industry.

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