电动汽车驱动与控制技术
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3.1 电动汽车驱动电机概述

3.1.1 电动汽车对驱动电机的要求

电机是一种驱动性的电气装备,能够把电能转化为机械能,再使其转化为动能。用于电动汽车上的驱动电机与常规工业用驱动电机有很大的不同,工业用驱动电机通常优化在额定的工作点,而电动汽车用驱动电机通常频繁地运行在驱动/停车、加速/减速等不同工况的转换中,要求低速或爬坡时具有高转矩,高速行驶时具有低转矩,并且应具有较大的调速范围。电动汽车对驱动电机性能的具体要求主要包括如下几个方面。

1)过载能力强。为保证电动汽车具有较好的动力性,要求驱动电机具有较好的转矩过载和功率过载能力,峰值转矩一般为额定转矩的2倍以上,峰值功率一般为额定功率的1.5倍以上,且峰值转矩和峰值功率的工作时间一般要求在5min以上。

2)转矩响应快。电动汽车驱动电机一般采用低速恒转矩和高速恒功率的控制方式,要求转矩响应快、波动小、稳定性好。

3)调速范围宽。要求驱动电机具有较宽的调速范围,最高转速是基速的3倍以上,并且能够在四象限工作。

4)功率密度高。为便于驱动电机及其控制系统在电动汽车有限的空间内安装布置,要求电机具有很高的功率密度。

5)可靠性高。电动汽车的驱动电机应该能够在恶劣环境下长期正常工作,同时还应具有机械强度高,抗震性好,耐温、耐潮性能强,电磁兼容性好,易于维护等特性。

6)能够实现能量回馈。电动汽车在减速或制动时对车辆的制动能量进行部分回收,使车辆具有更高的能量利用率,以有效提升续驶里程。

7)低成本。电动汽车要取得与燃油汽车竞争的优势,在满足性能要求的前提下必须考虑降低各零部件的成本,而驱动电机成本的高低是决定电动汽车是否能够实现产业化的一个重要因素。