學(xué)習(xí)筆記 純電動(dòng)汽車電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)研究

1、1純電動(dòng)汽車電力拖動(dòng)系統(tǒng)研究純電動(dòng)汽車電力拖動(dòng)系統(tǒng)研究江蘇微特利電機(jī)有限公司施洪亮河南海馬轎車有限公司趙長(zhǎng)春1概述概述1.1純電動(dòng)汽車電力拖動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)介純電動(dòng)汽車電力拖動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)介電動(dòng)汽車電力拖動(dòng)系統(tǒng)可以按照驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的不同進(jìn)行分類。目前應(yīng)用在電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的電動(dòng)機(jī)既有傳統(tǒng)的直流電動(dòng)機(jī)和交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，也有新型的永磁同步電動(dòng)機(jī)和開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)。不論哪一類電力拖動(dòng)系統(tǒng)，都必須對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制，使其滿足電動(dòng)汽車的特殊運(yùn)行要求。電動(dòng)汽車與其他

2、的電力拖動(dòng)系統(tǒng)不同，它需要經(jīng)常變換運(yùn)行方式，尤其是在城市行駛狀態(tài)下，要求電力拖動(dòng)系統(tǒng)響應(yīng)迅速、調(diào)速范圍寬，同時(shí)性能穩(wěn)定。在采用適當(dāng)?shù)目刂撇呗缘臈l件下，交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、永磁同步電動(dòng)機(jī)都能滿足這種要求。1.2純電動(dòng)汽車電力拖動(dòng)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)步驟純電動(dòng)汽車電力拖動(dòng)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)步驟首先根據(jù)市場(chǎng)需要確定整車性能指標(biāo)，然后參照傳統(tǒng)車輛牽引力分析的方法，結(jié)合電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性，選定電動(dòng)機(jī)和電池的參數(shù)，最后依據(jù)整車重量的變化核算電動(dòng)汽車可能達(dá)到的動(dòng)力性能。電動(dòng)汽車

3、電力拖動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1.所示。它以駕駛員的操作（主要是以加速踏板位置的操作）為輸入，經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制器的變換后，輸出轉(zhuǎn)矩給定值提供給逆變器。逆變器控制電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，從而使電動(dòng)汽車以駕駛員的期望狀態(tài)行駛。3充分利用電動(dòng)機(jī)的這一特性，取消多檔齒輪變速器，采用固定傳動(dòng)比的齒輪減速器和差速器來(lái)傳遞動(dòng)力。圖2.2是這種組合方式的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。這種組合方式使得傳動(dòng)系統(tǒng)得到進(jìn)一步簡(jiǎn)化，縮小了電力拖動(dòng)系統(tǒng)占用的空間。但是，整車的加速性和爬坡性會(huì)受到

4、影響。2.3純電動(dòng)汽車對(duì)電力拖動(dòng)系統(tǒng)的特殊要求純電動(dòng)汽車對(duì)電力拖動(dòng)系統(tǒng)的特殊要求電動(dòng)汽車對(duì)電力拖動(dòng)系統(tǒng)的特殊要求：(1)能夠頻繁地起動(dòng)、停車、加速、減速，對(duì)轉(zhuǎn)矩控制的動(dòng)態(tài)性能要求高；(2)轉(zhuǎn)矩變化范圍大，既要工作在恒轉(zhuǎn)矩區(qū)，又要運(yùn)行在恒功率區(qū)，同時(shí)還要求保持較高的運(yùn)行效率；(3)能在惡劣工作環(huán)境下可靠地工作；(4)由于加速性和爬坡性的要求，電動(dòng)汽車用電力拖動(dòng)系統(tǒng)的過(guò)載倍數(shù)要大，一般在3~6倍。正因?yàn)殡妱?dòng)汽車對(duì)其電力拖動(dòng)系統(tǒng)有這些特殊要求

5、，所以在電動(dòng)汽車電力拖動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，必須充分考慮這些特殊的要求。2.3.1純電動(dòng)汽車電力拖動(dòng)系統(tǒng)中電動(dòng)機(jī)的選擇純電動(dòng)汽車電力拖動(dòng)系統(tǒng)中電動(dòng)機(jī)的選擇在選擇電動(dòng)汽車電動(dòng)機(jī)時(shí)，需要考慮的幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題是成本、可靠性、效率、維護(hù)、耐用性、重量、尺寸以及噪聲等。選擇感應(yīng)電動(dòng)機(jī)作為電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，原因是感應(yīng)電動(dòng)機(jī)成本低，可靠性好，調(diào)速范圍寬，控制器較成熟，制造技術(shù)較成熟，轉(zhuǎn)矩波動(dòng)小，噪聲小，不需要轉(zhuǎn)子位置傳感器；選擇無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)作為電動(dòng)汽車的驅(qū)

6、動(dòng)電動(dòng)機(jī)，是因?yàn)闊o(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，效率高，控制性能好。選擇開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)作為電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，原因是開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)可靠性好，成本低，簡(jiǎn)單，高速潛力大。永磁同步電動(dòng)機(jī)在功率密度和效率上比交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)有優(yōu)勢(shì)，有逐漸取代交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)而處于電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的首選位置上的趨勢(shì)，但是在目前的應(yīng)用中，必須充分考慮它的“恒磁”特點(diǎn)。在這里，本人推薦選用交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。2.3.2純電動(dòng)汽車電力拖動(dòng)系統(tǒng)中交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的控制方法純電