新能源汽车的发展与方向.doc

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1、纯电动汽车简单介绍(一)(电机部分)蔡救国传统汽车末日降临，传统车厂已被政策逼至无路可退;汽车产业正加速向智能化、电动化方向转变，为抢占新一轮制高点，把握产业发展趋势和机遇，中国已启动研究新能源汽车整车项目的规划，新能源汽车包括有：混合动力汽车(HEV)、纯电动汽车(BEV)、燃料电池汽车(FCEV)、氢发动机汽车以及燃气汽车、醇瞇汽车等等。目前在我国，新能源汽车主要是指纯电动汽车、增程式电动汽车、插电式混合动力汽车和燃料电池电动汽车。纯电动汽车主要有电机、电池、电子控制和系统集成等关键技术，电池有氢燃料电池和充电电池，目前我国家用轿车以充电电池为主因为这方面的技术还是比较成熟。不过现在也有

2、一些让车友听的比较兴奋的报道，有报道说最近研究了石墨烯电池，充电十分钟行驶1000公里，这能行吗？按照我国的家用供电设施那是绝对不可能的，家用轿车充满一次电连续能跑1000公里，那么电池包总容量起码(3OOkwh)就算以后有500V的公共充电桩头，要十分钟充满电，也不可能，它的电流太大。所以说发布这种报道不太科学。下面我就简单的谈一下纯电动汽车的电机、电池。电动汽车电机：目前在电动汽车上应用的有直流电动机、交流感应(异步)电动机、永磁无刷电动机、开关磁阻电动机等。电机性能要求的特点是频繁地启动、加速、减速、停车等。在低速或爬坡时需要高转矩，在高速行驶时需要低转矩。电动机的转速范围应能满足汽车

3、从零到最大行驶速度的要求，即要求电动机具有高的比功率和功率密度。还要有再生制动发电功能，也就是制动时将汽车行驶的惯性能量通过电机以发电机方式工作，为动力电池充电，实现制动能量的再生利用。与此同时，产生的电机制动力矩又对驱动轮施加制动，产生制动力。设计应全面综合考虑制动、下坡滑行、高速运行和低速运行等多种场合功能。下面是几种电机的性能图：几种电机性能巨流电机交流异步电制L步电4H幵关磁阻电机功率密度差一般好一般钱加钱速件寺性_般女了好好!转速范围4000~60009000~150004000~15000>15000易操作性域好好好好

4、口丁靠性差好一砂好纟占构的坚固性F差好一戲好尺寸及质大，重一

5、般，—般小，轻小，轻成本低简、低于恋丿玄电*儿J空"河器u戊；木低hd目前纯电动汽车大多数只是将引擎替换为电机，依然使用齿轮变速箱进行动力传递，传动系统由于结构的复杂性，每一级传动都有传动效率的损失，总体传动效率的损失还是很大的。能不能像电动自行车用电机直接驱动车轮？这样直接省略掉齿轮箱和离合器，现在已出现汽车轮毂电机。轮毂电机技术:它的最大特点就是将动力装置、传动装置和制动装置都整合一起到轮毂内，得以将电动车辆的机械部分大为简化。而轮毂电机直接驱动车轮，避免了传递路径上效率的损失，可以提升效率，节省能量。由于四电机直接驱动四车轮，电机控制系统实现非常复杂的控制，由于现在有先进的电脑控制，只

6、需要一个简单的指令就可以直接控制车轮的转速和扭矩（而且精度非常高），可以很容易的实现非常复杂的控制。比如可以通过左右轮不同转速甚至反向旋转来实现差动转向，可以大大减小车辆的转向半径，甚至可以实现原地转向（不过对轮胎的磨损比较大）。另外，对于装备有四轮轮毂电机的车辆，可以更容易实现更高水平的制动能量回收利用率。理论上，如果轮毂电机扭矩足够大，可以回收90%制动能量，供电池组的充电功率。轮毂电机的种类和性能：轮毂电机的驱动方式可分为减速驱动和直接驱动两大类,它们的优缺点看表：项目减速驱动直接驱动减速驱动•般采用高速内转子电机，配备固定传动比的减速器，能获得较高的功率密度，内转子电机的转速最高可达

7、到10000r/min・髙速内转子电机配备的减速器--般采用行星齿轮减速机构，包括行星轮、太阳轮和行星架，安装在电机与轮毂之间。电机输出的转矩通过行星齿轮减速机构的减速增矩驱动轮毂转动，从而使汽车前进。直接驱动一般采用的是低速外转子电机，电机的外转子直接与轮毂机械连接，电机的转速一般在1[00i/min左右，无减速结构，车轮的转速与电机转速一致。由于电机在高转速下运转，故具有较髙的比功率和效率，而且体积小，质量轻，通过减速结构的增矩后，输出转矩大，爬坡性能好，能保证汽车在低速运行时获得较大的平稳转矩。由于没有减速机构,使得幕个驱动轮的结构更加紧凑，轴向尺寸较前一种驱动形式小，传递效率更高。难

8、以实现润滑，会使行星齿轮减速结构的齿轮磨损较快，使用寿命变短，不易散热，噪声比较大。在起步、顶风或爬坡等需要承载大扭矩的悄况时需耍大电流，很容易损坏电池和水磁体，电机效率峰值区域小，负载电流超过一定值后效率下降很快。下面是轮毂电机图解:固定转子轮轴f由承定子车辆线圈、电控组件、逆变器传统合金轮毂下面是轮毂电机图解:固定转子轮轴f由承定子车辆线圈、电控组件、逆变器传统合金轮毂