工程師教你如何看待新能源汽車
2016年02月24日 09:57 來源:互聯網 作者:佚名 我要評論(0)
新能源汽車的分類很多,但大體上可分為純電動汽車和混合動力汽車。純電動汽車采用蓄電池作為儲能動力源,通過電池向電動機提供電能,驅動電動機運轉,從而推動汽車行駛。而我們通常所說的混合動力汽車,采用傳統的內燃機(柴油機或汽油機)和電動機作為動力源,也有的發動機經過改造使用其他替代燃料,例如壓縮天然氣、丙烷和乙醇燃料等。
在新能源領域有個專有名詞叫“三電”,指的是電池、電機、電控技術,這是制約新能源汽車發展的主要技術瓶頸。據了解,目前我國在動力電池產業領域缺乏龍頭企業,系統工程和研發能力比較弱,在前沿技術和先進系統的開發方面儲備不足。
在電池技術上存在不少技術瓶頸。除了快速充電問題很難解決外,電池在不同的氣候、路況及工況下運行時,電池的各種性能不穩定,其結果將造成電動車整車性能(車速、加速性、一次充電的續駛里程)不斷下降。舉個例子:電動空調的耗電功率在3~4kw,一般開啟空調,電動車的續駛里程至少要減少三分之一,換言之,原來能行駛90公里的電動車,當使用空調時最多只能行駛60公里。其中動力電池主要有鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池和鋰電池。
驅動電機作為新能源汽車的三大核心部件之一,相比傳統工業電機,無疑有著更高的技術要求。鑒于整車布置空間有限(尤其是乘用車),因此,對于電機系統(電機和控制器)的大小尺寸有著非常嚴格的要求——結構緊湊、尺寸小、功率密度高、轉矩密度高。
當前電動汽車上,驅動系統常用的有三種:
1、直流電機驅動系統。該系統中的電機為有刷直流電機,電機控制器一般采用斬波器控制方式;
2、感應電機交流驅動系統。該系統中的電機一般采用轉子為鼠籠結構的三相交流異步電機,電機控制器用矢量控制的變頻調速方式;
3、永磁同步電機交流驅動系統。其中的永磁同步電機包括無刷直流電機和三相永磁同步電機。
混合動力電機
電動汽車剛起步那時,其驅動系統采用的是直流電機驅動系統,但隨著大功率半導體技術,矢量控制的變頻調速技術和電機測試等技術的發展,感應交流電機驅動系統逐漸取代了直流電機驅動系統。而在驅動系統的測試上,最直接的方式就是模擬汽車運行時的實際工況。按照GB/T 29307 電動汽車用驅動系統可靠性試驗方法,憑借電動汽車電機工況循環系統嚴格對電動汽車電機進行專業測試,可判斷電機是否能夠進入實際應用。
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