电动汽车直接转矩控制系统分析与设计文献综述

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1、文献综述电动汽车直接转矩控制系统分析与设计1前言电动汽车具有低噪声、零排放、高效、节能及能源多样化和综合利用等显著优点,成为各国开发的主流。电动汽车的发展有赖于技术的进步,尤其是需要进一步提高其驱动系统的性能。电动汽车是一个新的行业，虽然已发展了几十年，但在我国基本上还是一个新生事物，按其发展可分为以下三种类型，即纯电动汽车（PEV）、混合动力汽车（HEV）以及燃料电池电动汽车（FCEV）和派生出的一种外接充电式混合动力汽车（Plug—in）[1]。电动汽车和传统的汽车相比较，首先其优势在于其运行成本，一般普通轿车每百公里油耗为7升，

2、按现在93号汽油的油价6.23元计算，约为43.61元/100Km.，而电动汽车按每度电0.6元，经测算约为13.25元/100Km。例如，比亚迪纯电动汽车，快速充电２小时可充电57度，而行驶里程可达300公里，每百公里只需要11.4元，而奇瑞生产的一款纯电动汽车，一次充电可续行里程120~150公里，每百公里仅耗电8~11度，每百公里只需要6元[2]。电动汽车的运行成本仅为普通轿车的1/3，所以电动汽车在运行费用方面是很有竞争力的。其次，电动汽车在制造成本方面有的成本及技术比传统燃油汽车价格更低。第三，电动汽车的售后服务工作建设如充

3、电站的建设和汽车相关方面技术的突破如电池的更新换代对电动车的技术支持等等。最后加上国家对电动汽车的大力扶持和相应的政策优惠，电动汽车在我国及世界范围内的发展潜力无限。2.国内外电动汽车发展状况[3-6]丰田、通用、日产、雷诺等世界大汽车公司以及我国的众多汽车公司都纷纷制订电动汽车发展计划，推出各种电动汽车。在电动汽车研发上日本的起步较早并取得了一定成绩据日本大发工业公司提供的资料，在日本大型汽车厂家中，该公司是最早开始电动汽车研究的，其契机是20世纪60年代汽车尾气污染给东京和大阪等大城市带来严重的社会问题。大发公司在1965年开始着

4、手研发电动汽车，并在关西电力公司等公司的协助下，于次年开发出使用改良铅蓄电池的小型电动汽车。但由于电池重量大和寿命短，那时的电动汽车制造成本高性能也不好。近年来随着对电池方面的技术突破，电动汽车的竞争力又再次提高。目前，日本已经开发出了一些比较成熟的电动汽车。例如日本庆应义塾大学2004年与38家企业合作，开发出了时速可达370公里的电动汽车“Eliica”。三菱汽车公司2009年6月宣布开发出轻型电动汽车“i-MiEV”。它采用高性能锂电池，一次充电可以行驶160公里，充电需7小时，如使用快速充电器，约30分钟就可充电80%。但由于

5、电动汽车中的电池及快速充电等相关技术这些汽车的价格要比普通燃油汽车高出很多。技术及成本问题是电动汽车发展普及所面临的最大障碍。一次充电的最大行驶距离提高至300公里，将大大促进电动汽车的推广和普及。日本有关人士认为，由于电动汽车价格高昂，且相关基础设施不完备，所以目前仍不能完全普及，电动汽车产业高速发展尚需时日。德国政府于2009年8月颁布了“国家电动汽车发展计划”，目标是至2020年使德国拥有1100万辆电动汽车。欧盟轮值主席国西班牙首相萨帕特罗2010年表示，作为未来经济发展战略的一个组成部分，欧盟将出台计划大力推动电动汽车的研发

6、和使用。法国总统萨科齐在2008年的巴黎国际车展上宣布，政府会投入4亿欧元，用于研发新能源汽车。与发达国家相比，中国发展电动汽车虽稍晚，但在这方面正迎头赶上西方同行。比亚迪、吉利、东风、长安等汽车厂家开始顺势而上，大力发展电动汽车。比亚迪是我国发展电动汽车的排头兵，已推出了新能源车F3DM双模混合动力电动汽车和纯电动汽车e6，并积极筹划把这两款车投放到欧洲市场。e6纯电动汽车，一次充电能跑330公里，没有任何污染排放，车体大，适合作公务用车和出租车，而且这款车动力强劲，造型和四轮驱动的设计都非常符合潮流。2009年以来，受国家政策导向

7、影响，我国许多省市纷纷鼓励本地企业增加投资、扩大电动汽车产能，仅上海、重庆、吉林、北京四省市2012年的规划产能就达近50万辆。虽然国内电动汽车取得了一定成绩但是中国纯电动汽车的发展存在多方面的问题：整车产品在续驶里程、可靠性和工程化上仍落后于国外先进产品：电池的安全性、可靠性、使用寿命等还不能满足整车要求；电机、电池所需部分部件、材料需进口，同时控制器基础硬件、高速CAN网关和信号处理放大部件等也依赖进口；电动附件还没有成熟的产品可用，成本高并依赖进口。3.电动汽车相关部件及技术简介3.1永磁电动机永磁同步电机(PMSM)以其体积小

8、、质量轻(其比质量为0.5～1.0kg/kW)、效率高、调速范围广(德国KOVO电技术公司已研制出转速达50000r/min、功率达1.5kW的无刷电动机)[7]等优点尤其适合于电动汽车和电动车组等转动系统,成为现在的研