节能减排政策下,新能源汽车发展现状及轮毂电机技术展望?
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- 来源:中国微特电机网
电动汽车发展至今轮毂电机驱动模块,明明变速箱结构有所简化,可传动系统还是复杂无比,这就像一颗大石头压在开发人员心上。但要是轮毂电机技术能全面推广,说不定就能解决这一难题!以下且听我细细道来。
轮毂电机概述
轮毂电机,从通俗意义上讲就是把金属轮毂和驱动装置干脆直接合并成一个整体的驱动电机。简单来说,也就是把驱动电机还有传动制动装置全合并到轮毂里头,它也叫“电动轮”,英文叫wheelmotor。这种驱动方式如果用高速内转子电机,再搭配上固定传动比的减速器轮毂电机驱动模块,功率密度相对就挺高的,电机转速最高能到10kr/min;要是采用低速外转子电机,电机外转子直接和轮毂来个机械连接,电机转速一般在1.5Kr/min左右,还没减速结构,车轮转速和电机转速是一致滴。
驱动方式情况
采用高速内转子电机的这种驱动方式功率密度上来了,但当在起步、顶风又或者爬坡这些需要承载大扭矩的情况时就不太好了,得需要大电流,这可太容易损坏电池还有永磁体。而且电机效率峰值的区域小,负载电流超过一定值后,这效率下降得那叫一个快。而采用低速外转子电机的驱动方式,虽然无减速结构,但在不同工况下也有其自身的适应性问题待改善。
技术发展现状
国外那些专家学者早年就开始搞轮毂电机驱动技术的研究,他们这么一研究,还真优化了新能源汽车底盘中电机驱动的结构紧凑度还有能量利用效率等问题。现在,这个轮毂电机驱动技术在部分新能源汽车上已经应用开了,还取得了蛮不错的进展,咱就盼着能越做越好、推广得越来越多。
三菱技术特点
三菱的轮毂电机技术是日本东洋电机提供的。它的逆变器采用BOOST升压方案,并且每台电机是由一台逆变器来控制滴。电机采用永磁同步电机与轮毂一体的方案,还保留着原有的制动器以及减震系统。该公司最新公布的新一代轮毂电机系统可厉害,又轻量化又结构紧凑化,还把系统质量给减少了,可靠性也提高不少!
电机控制难点
轮毂电机由于极对数通常情况,不是那么理想的情况,每完成一个通电周期,也就意味着转子仅仅转动了电角度一圈,根本没实现转子机械角度的完整一周,所以转子转动机械角度一周所需要的换向周期数和极对数简直是相同的这就让控制变得复杂了。得靠读取霍尔传感器的位置信号来判断转子位置,同时电机转速控制器还得对电机转速做闭环控制,因为电压和转速成正比,就通过控制输出的相电压来实现转速控制。
监测反馈局限
当前,运用霍尔传感器或者电流互感器对功率变换器上直流母线电流进行反馈检测这么个方式,是有好多方面局限的。因为通过主开关器件的电流普遍相对较大,所采用的霍尔器件或者电流互感器的额定参数也必须设置得比较大,这方案体积大不说,成本那也是高得离谱这可咋整呢真是愁死人了。
大伙说说,这轮毂电机技术要想全面推广取代现有传动系统,还有哪些难关必须攻克?
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