电动汽车关键技术发展综述 (1).pdf

《电动汽车关键技术发展综述 (1).pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、电动汽车关键技术发展综述王丹，续丹，曹秉刚（西安交通大学机械工程学院，西安710049）[摘要]介绍了电动汽车关键技术发展状况，分别从电动汽车用驱动电机、动力电池及电池管理系统、电机控制及能量回收系统等方面进行了概述，并对电动汽车技术发展趋势进行了展望。在政府的支持下，随着电机、电池及电控等电动汽车关键技术逐步完善，电动汽车必将成为“零污染”的清洁交通工具。[关键词]电动汽车；电机；电池；能源管理系统；能量回收系统[中图分类号]U469.72[文献标识码]A[文章编号]1009-1742（2013）01-0068-05还面临着诸多电动汽车关键技术的问题和挑战，有1前言待进一步

2、解决。在能源危机和低碳环保的双重压力下，世界各2电动汽车用驱动电机国都积极发展电动汽车，日本、美国、德国的电动汽车品牌都占据了一定的市场份额。我国自2001年电动汽车用驱动电机不同于一般的工业电机，确立“三纵三横”研发布局以来，在混合动力、纯电根据其使用条件，一般要求电机具有效率高、功率[1]动及燃料电池汽车方面都取得了可观的成果。在密度大、过载能力强、质量轻、尺寸小、可靠性好及[2，3]过去的十几年中，对驱动电机、动力电池及电控系成本低等性能。电动汽车用驱动电机主要有直统等电动汽车技术进行了全面研究，取得了诸多关流电机（DCM）、无刷直流电机（BLDCM）、永磁同步键技术的

3、改进与突破。目前我国的电动汽车技术电机（PMSM）、交流感应电机（IM）及开关磁阻电机[4，5]正处于由科研向产业化转变的阶段，产业化过程中（SRM）等。各种电机性能比较如表1所示。表1各种电机性能比较Table1Comparisonofthemotor’sproperties性能直流有刷电机交流感应电机永磁同步电机开关磁阻电机功率密度差一般好一般转矩转速特性一般好好好效率差一般高一般转速范围（/r·min-1）4000~60009000~150004000~15000>15000易操作性最好好好好可靠性差好一般好结构的坚固性差好一般好尺寸及质量大，重一般，一般小，轻小，轻成

4、本高低高低于感应电机控制器成本低高高一般20世纪90年代前开发的电动汽车一般采用直的发展，使无刷直流电机、永磁同步电机、交流感应流电机驱动，但随着电力电子技术及电机控制技术电机及开关磁阻电机等应用于电动汽车时能够带[收稿日期]2012-07-09[作者简介]王丹（1988―），女，陕西西安市人，硕士研究生，研究方向为电动汽车控制技术和机电系统制；E-mail：wangdan10@stu.xjtu.edu.cn68中国工程科学来更好的性能，因此直流电机逐渐被淘汰。无刷直大投入，另一方面要求投入更多的资金来分析整个流电机一般用于小型电动汽车，如时风电动车。永电池产业链，建立电池评

5、价体系。磁同步电机由于成本高及使用时间长时易退磁等电动汽车用动力电池必须具备一定的条件，即缺点而难以广泛使用，主要应用在混合动力汽车安全性好、成本低、能量密度和功率密度高及使用中，如日本丰田的Prius，目前笔者也在研究其应用寿命长等。目前电动汽车用动力电池主要有铅酸[8]于纯电动汽车领域的可行性，其中速达电动轿车电池、镍氢电池、锂离子电池、超级电容及燃料电池。（SDEV）试验车即采用永磁同步电机驱动，能量利铅酸电池成本低、性能可靠、技术成熟，1996年通用用效率高，每百里耗电10kW·h（度）。交流感应电汽车的EV1即使用的是铅酸电池，克莱斯勒公司机由于其良好的性价比而广泛

6、用于纯电动汽车，从1998年的EPIC汽车上使用先进的铅酸电池，由于而降低了纯电动汽车的成本，如速达电动汽车，美受到比能量和循环次数等因素的影响，铅酸电池主国的电动汽车驱动电机也较多使用交流感应电要用于短途行驶或轻度混合的电动汽车中。但是机。开关磁阻电机主要用于客车中。介于铅酸电池的成本低易于普及的优势，开发铅酸在电动汽车用驱动电机的生产方面，由华中科电池有很大的必要性，笔者也将进一步致力于这方技大学开发的全数字化开关磁阻电机、中船712所面的研究与开发。目前美国和日本积极发展镍氢开发的永磁无刷电机以及中国科学院北京三环通电池，如福特公司1999年推出的RangerEV和丰田

7、用电气公司开发的电动汽车专用7.5kW轮毂电机的Prius混合动力汽车等都采用镍氢电池。但镍氢[6]等，都有一定的突破。而国外的电动汽车用驱动电池的比能量值较低且储氢难，一般应用于混合动电机较为成熟，如日本东京电机公司、富士电子研力汽车，作为辅助动力。自2006年以来，锂离子电究所及尼桑公司开发的永磁同步电机，美国德州仪池作为动力电池发展迅速，其质量轻、比能量和比器、TWMC的感应电机等。功率都比铅酸电池高，提高了汽车的续驶里程，且寿命高于铅酸电池，如新一代的丰田Prius不再使用镍3动力电池氢电池而改