電動車電機(jī)技術(shù)

1、電動轎車電器部分主要由：電機(jī)、控制器、蓄電池、充電器四大件和燈光、雨刷等零散電器 組成。其中核心是電機(jī)，電機(jī)的選擇決定了控制器的配套，電機(jī)工作電流的大小直接影響蓄 電池的使用壽命。目前電動車輛的技術(shù)難點(diǎn)在于電池性能，促使電動車技術(shù)主要集中在兩點(diǎn)：一是在電池技術(shù)難以逾越的瓶頸下，如何提高電能使用效率、提高電動汽車?yán)m(xù)駛里程，提高 電池壽命，是電動汽車行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)，因此選用符合電池特性的驅(qū)動電機(jī)是提高電動車輛 性能的關(guān)鍵，所選電機(jī)要效率高、使用電流小、啟動電流小，避免電池瞬間大電流放電，電 機(jī)能量回饋性能好。二是電動車主要用于城鄉(xiāng)交通，車輛大部分時間處于啟動、加速、制動的工作狀態(tài)，因此電 機(jī)的起動

2、性能（起動轉(zhuǎn)矩/起動電流）、加速性能、低速時的效率、制動及滑行時的能量再生 能力、電機(jī)的過載能力、能量密度、可靠性對電動車尤為重要，是衡量電動車電機(jī)的重要指 標(biāo)。基于以上兩點(diǎn)，理想的電動車電機(jī)必須既要符合電池充放電特性，又要符合電動車的負(fù)載特 性。一、電機(jī)的分類和技術(shù)對比目前電動車電機(jī)主要有：有刷直流電機(jī)、交流異步電機(jī)、開關(guān)磁阻電機(jī)和無刷直流電機(jī)。1、有刷直流電機(jī)：分串勵電機(jī)和他勵電機(jī)優(yōu)點(diǎn)：啟動轉(zhuǎn)矩大、過載能力強(qiáng)。缺點(diǎn)：需要定期更換碳刷、效率低、體積大、防護(hù)能力差、能量回饋差；由于受機(jī)械換向的 影響，電機(jī)只能在中低速下運(yùn)行。串勵電機(jī)的機(jī)械特性軟：扭矩增大，轉(zhuǎn)速降低很多，就是在增大負(fù)載或爬坡的時

3、候，自動降 低速度，比較適合電動車的使用特性；但是串勵電機(jī)下坡的時候，踩油門加速會因轉(zhuǎn)速過高 而燒壞電機(jī)；如果控制器驅(qū)動管擊穿，電壓全加到電機(jī)上，電機(jī)速度急劇上升，發(fā)生飛車” 現(xiàn)象。他勵電機(jī)的機(jī)械特性硬，扭矩增大，轉(zhuǎn)速降低很小；他勵電機(jī)有速度保護(hù)，還可以利用剎車 能發(fā)電。2、交流異步電機(jī)：優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、電機(jī)本身可靠性高。缺點(diǎn)：起動轉(zhuǎn)矩小、起動電流大、電機(jī)要靠增大啟動電流來產(chǎn)生大轉(zhuǎn)矩；控制復(fù)雜（需要逆 變器），能量回饋性能差。3、開關(guān)磁阻電機(jī)：優(yōu)點(diǎn)：在低速時具有較大的轉(zhuǎn)矩。缺點(diǎn)：低速振動大、噪聲大、效率偏低，能量回饋差。4、無刷直流電機(jī)： 優(yōu)點(diǎn)：電機(jī)外特性好，非常符合電動車的負(fù)載特性，電機(jī)具有

4、低速大轉(zhuǎn)矩特性，能夠提供大的起動轉(zhuǎn)矩，滿足車輛的加速要求。速度范圍寬，電機(jī)可以在低中高大速度范圍內(nèi)運(yùn)行。 電機(jī)效率高，尤其是在輕載車況下，電機(jī)仍能保持較高的效率，這對珍貴的電池能量是很 重要的。過載能力強(qiáng)，滿足車輛的突起堵轉(zhuǎn)需要。再生制動效果好，在汽車下坡或制 動時電機(jī)可完全進(jìn)入發(fā)電機(jī)狀態(tài)，給電池充電，同時起到電制動作用，減輕機(jī)械剎車負(fù)擔(dān)。 電機(jī)體積小、重量輕、比功率大、可有效地減輕重量、節(jié)省空間。電機(jī)無機(jī)械換向器， 采用全封閉式結(jié)構(gòu)，防止塵土進(jìn)入電機(jī)內(nèi)部，可靠性高。電機(jī)控制系統(tǒng)比異步電機(jī)簡單。 控制器驅(qū)動管擊穿，電機(jī)停轉(zhuǎn)，不會“飛車”。缺點(diǎn)：電機(jī)本身比交流電機(jī)復(fù)雜，控制器比有刷直流電機(jī)的控制

5、器復(fù)雜。二、電機(jī)選擇注意事項1、留有余量：電機(jī)選擇留有20%的余量，防止電機(jī)損壞。一般提供以下信息，電 機(jī)廠家就可以協(xié)助計算出電機(jī)的功率、轉(zhuǎn)數(shù)、扭矩等參數(shù)。設(shè)計車速？車輪半徑？自重？載人后總重量？最大爬坡能力*%？2、配套使用：電機(jī)和減速器、電機(jī)和控制器要匹配；電機(jī)廠一般同時提供減速器 的參數(shù)，或配套減速器。3、防護(hù)等級：電機(jī)一定要防水、防塵，否則容易損壞；市面上有些低端電動轎車， 下雨后或洗車后沒法開，多數(shù)是因為電機(jī)防水性能差。有刷電機(jī)的防護(hù)等級必須IP44,無 刷電機(jī)的防護(hù)等級較高，一般可以達(dá)到IP65以上。除了電機(jī)本身防水，還要注意引線端子 的防水，應(yīng)該是直接引出線或者配防水接插件，接線

6、螺母的方式不可??；如果為節(jié)約成本， 選用接線螺母的方式，在接線后應(yīng)該在端子處摸黃油，以防止水氣和鹽霧腐蝕。4、工作電壓：在保證安全的前提下，工作電壓盡可能高一些，以減少工作電流， 延長蓄電池壽命。三、不同電機(jī)的經(jīng)濟(jì)性對比同等使用條件下，如果選用交流異步電機(jī)需要增大功率，控制系統(tǒng)成本很高，不適宜低速電 動車選用。開關(guān)磁阻電機(jī)還有待改進(jìn)，暫時不宜采用。輪轂電機(jī)面臨電子差速的難題，也不 適宜在低速電動車上使用。有刷電機(jī)和無刷直流電機(jī)，經(jīng)濟(jì)性對比如下:車型電機(jī)+控制器總成估算成本推薦順序時速估算成本推薦順序時速30公里2900 元33050 元2時速50公里3300 元33300 元1時速50公里40

7、00 元3輕便兩座車1.8KW無刷電機(jī)系統(tǒng)爬坡15%1700元 12.2KW串勵電機(jī)系統(tǒng)2.2KW他勵電機(jī)系統(tǒng)標(biāo)配兩座車3KW無刷電機(jī)系統(tǒng)爬坡20%4800元 23KW串勵電機(jī)系統(tǒng)3KW他勵電機(jī)系統(tǒng)標(biāo)配四坐車4KW無刷電機(jī)系統(tǒng)爬坡20%5600元 24KW串勵電機(jī)系統(tǒng)4KW他勵電機(jī)系統(tǒng)3450元 1高配四坐車5KW無刷電機(jī)系統(tǒng)時速65公里爬坡25%6600元 15KW串勵電機(jī)系統(tǒng)4000元35KW他勵電機(jī)系統(tǒng)3900元2注：成本是估測值，與原材料成本、稅、運(yùn)費(fèi)、批量、保修年限、付款等條件密切相關(guān)。四、初步結(jié)論串勵電機(jī)雖然具有軟的機(jī)械特性，比較適合電動車的負(fù)載特性，但有效率低、易燒毀的缺點(diǎn)， 不推薦采用。他勵電機(jī)性價比優(yōu)勢明顯，可以在低端車上采用，但要培訓(xùn)經(jīng)銷商，定期檢查、更換碳刷。 建議選用帶剎車發(fā)電的控制器，可延長續(xù)駛里程和蓄電池使用壽命。無刷電機(jī)是發(fā)