纯电动汽车驱动电机应用概述-郑金凤.pdf

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1、综述与专论《机电技术》2009年增刊纯电动汽车驱动电机应用概述郑金凤胡冰乐张翔(福建农林大学机电工程学院，福建福州350002)摘要：介绍了目前纯电动汽车的发展状况，叙述了纯电动汽车驱动电机不同类型的特点及相关的控制方法。还介绍了一些目前应用比较广泛的驱动电机控制方法的主要内容及其所解决的相关问题。关键词：纯电动汽车驱动电机矢量控制直接转矩控制中图分类号：TP202文献标识码：ADrivingMotorforElectricVehiclesApplicationOverviewZhengJinfengHuBin

2、gleZhangXiang(CollegeofMechanicalandElectronicEngineering，FujianAgricultureandForestryUniversity，Fuzhou350002，China)Abstract:thecurrentstateofdevelopmentofelectricvehiclesandfeaturesoftheelectricvehiclesaredescribed.Otherwise,drivingmotorsanditscontrolmethod

3、sarenarrated.Alsomajorcontentsofsomedrivingmotorcontrolmethodsappliedextensivelyatpresentanditsrelatedissuesarediscussed.Keywords：Electricvehicle，Drivemotor，Vectorcontrol，DirectTorqueControl引言由于环境保护越来越受消费者和政府的重视，以及能源价格的不断上涨，使得世界的汽车制造商都纷纷加大开新能源汽车开发力度。在去年金融危机的

4、影响下，今年以来，由于全球大多主流的汽车市场纷纷出现衰退，尤其以美国和日本为代表的两大汽车市场出现了急剧下滑，使得美国和日本汽车厂家不得不加速原本保守的计划，从而重新刺激美国和日本等原有核心市场。而电动汽车以电能为能源，具有零排放无污染的突出优点，因此备受汽车界的推崇。在中国，政府今年也不断的推出各种政策来促进纯电动汽车的发展。回顾一下国际上电动汽车的发展史，连这次至少有四次，世界汽车工业界要启动纯电动汽车，但是前三次都失败了。前三次失败主要是因为电池。前三次基本上都是以铅酸电池为基础，由于他的比能量和比价格都

5、比较差，所以没有得到推广。现在随着电池技术的不断发展，使得纯电动汽车的推广得以实现。现在纯电动汽车主要采用的是锂电池，锂电池的比能量是铅酸电池的八到十倍，且质量轻。今年比亚迪、丰田、奇瑞等汽车公司都将推出各自的纯电动汽车。并且电动汽车将可能慢慢成为[1,2,3]汽车发展的一种趋势和必然。[4-11]1各种电动汽车驱动电机的性能纯电动汽车关键的难点重点在于电池技术和驱动电机。电池技术已经在一定程度上得到了突破。下面主要讨论一下驱动电机的相关状况。1.1电动汽车驱动电机控制的关键问题电动汽车是以车载电源为动力，并采

6、用电动机驱动的一种交通工具。电机及其驱动系统是电动汽车的核心部件之一，由于电动汽车在运行过程中频繁起动和加减速操作，对驱动系统的有着很高的要求。下面主要阐述控制过程中的一些关键问题:（1）用在电动汽车的电动机应具有瞬时功率大、过载能力强(过载3～4倍)、加速性能好，使用寿命长的特点。（2）电动汽车用电动机调速范围应该宽广，包括恒转矩区和恒功率区。要求在低速运行时可以输出大恒定转矩，来适应快速起动、加速、负荷爬坡等要求；高速时能够输出恒定功率，能有较大的调速范围，以适应平坦的路面、超车等高速行驶要求。5《机电技术

7、》2009年增刊综述与专论（3）在汽车减速时，电动汽车用电动机应能够实现再生制动，将能量回收并反馈回电池，使得电动汽车具有最佳能量的利用率。（4）在整个运行范围内，电动汽车用电动机应使驱动系统效率达到最优化，以降低驱动系统损耗，提高一次充电的续驶里程。（5）要求电动汽车用电动机可靠性好，能够在较恶劣的环境下长期工作，结构简单适应大批量生产，运行时噪声低，使用维修方便，价格便宜，体积小、重量轻，省维护，抗震动等。1.2驱动电机的种类电动汽车驱动系统研究的重点是各种类型的驱动电机及其控制，按电机的类型来划分，电驱动

8、系统可分为直流驱动系统和交流驱动系统两大类。早期时由于直流电机控制比较简单，电动汽车多数采用直流电机。然而，目前随着现代交流调速技术的发展，其动态性能己经达到或者超过直流电机的水平，并且交流电机本身具有体积小、功率大、效率高、结构简单、易于维护等优点。由于交流电机没有了电刷和滑环等，克服了直流电机因换向器带来的缺点，因此交流驱动系统将逐渐成为电动汽车的主流驱动系统。在交流驱动中，驱动电