宇通纯电动汽车电机及其控制器技术培训讲义.ppt

主要部件选型 电机功率的选择将对电动汽车的动力性和经济性有着重要的影响。对于纯电动汽车用电机，在选择电机的功率时还要考虑以下几个因素: a、最高车速。电机的功率必须能满足电动汽车最高车速的功率要求，以保证汽车在良好路面和空载情况下，能获得较高的行驶速度。 b、加速性能。电机的功率越大，则电动汽车的后备功率就越多，从而其加速性能越好。但过多的后备功率又会增加纯电动汽车不必要的能量消耗。 c、由于汽车的行驶工况较为复杂，需要电机具有一定的过载能力，即能承受较大的过载电流，能发出高于额定转矩2倍以上的转矩。3-5倍 主要部件选型 2 电机、电池电压的选择 在选择了电机和电池的类型后，就要确定电机的额定电压和电池的电压。在电机功率一定的情况下，电压越高，电流越低，线路功率损失就越小，电池以小电流放电时，可获得较大的容量。但电压过高，又影响电子元器件的性能和安全。 主要部件选型 3电池容量选择 众所周知，目前影响电动汽车商品化和实用化进程的关键因素是电动汽车的续驶里程和电池的使用性能(包括电池的充电时间、安全性、价格和使用寿命等)。在选择电池的容量时，既要满足汽车的续驶里程的设计要求，又要考虑整车的空间结构和底盘承载能力。因为选择电池容量过大，电池组所贮存的电能越多，续驶里程相应延长，但电池组的重量增加，整车的整备质量增加，导致行驶阻力也增加，反过来又影响纯电动汽车的续驶里程。 主要部件选型 4传动系的传动比的选择 汽车在行驶过程中，通过一定的传动比来满足不同行驶工况的需要。传动比起到减速增矩的作用。尽管电机一般都具有较宽的调速范围，但在纯电动汽车的设计过程中要选择合理的传动比，一方面满足不同工况要求，另一方面使得电机在不同工况运转时，尽量处于高效率范围内，以获得较高的转化效率，减小功率损失。 电机及其控制器 电动机的基本要求 电机的驱动曲线图分析 常用电机 常用控制结构和控制方法 电动汽车用电动机的基本要求 采用大功率的电动机来驱动电动汽车与采用小功率的电动机相比，具有电阻小、效率高、比能耗低、动力性能好等优点。在确定电动汽车所采用的电动机时，其性能必须充分满足电动汽车不同行驶工况的要求。因此其性能要求有: 1、要有较大的起动转矩来保证电动汽车的良好的起动和加速性能; 爬坡、频繁启/停的要求,通常电机的过载系数应达3～4。 2、要有较宽的恒功率范围，保证电动汽车具有高速行驶的能力，电动机的过载系数应达到2-3倍; 电动汽车用的电动机的基本要求 3、要有较大范围的调速功能，在低速时具有较大的转矩，在高速时具有高功率，能够根据驾驶员对加速踏板的控制，随即地调整电动汽车的行驶速度和相应的驱动力; 4、具有良好的效率特性,在较宽的转速/转矩范围内,获得最优的效率,提高一次充电后的持续行驶里程,一般要求在典型的驾驶循环区,获得85%～93%的效率。 5、再生制动时的能量回收率高。 6电动机的外形尺寸要求尽可能小，质量尽可能轻; 7电动机的可靠性好，耐温和耐潮性能强，能够在较恶劣的环境下长期工作，运行时噪音低，维修方便。 8 价格低 电动车驱动力与行驶阻力平衡图 1994年美国通用汽车公司向重庆电机厂定购电动汽车用50kW交流感应电机时，提出的电机必须满足的转矩特性图 电机及其控制技术 纯电动汽车是利用电动机将电能转化为机械能来实现驱动的。 电机的种类多、用途广、功率覆盖面非常大。 车辆行驶的路面工况较复杂，所以作为电动汽车用的电动机的功率必须要适应这种复杂工况的要求。 对于不同的电机，采用的控制理论不同，其控制方法也各异。 控制结构图 直流电机一标准斩波驱动系 直流电机结构简单，技术成熟，具有交流电动机所不可比拟的优良电磁转矩控制特性，直到20世纪80年代中期，仍是国内外电动汽车用电机的主要研发对象。 但是，直流电动机价格高、体积和质量，因此在电动汽车上的应用受到了限制。 续驶里程指EV的动力电池组在充满电状态，从开始试验到试验结束时所行驶的路程。 * 纯电动汽车电机及控制器 技术讲义 1、动力系统匹配 2、关键部件选型要求 3、电机及其控制器 2.0.3 基本组成 1.车载电源 2.电池管理系统 3. 驱动电动机 4. 控制系统 5. 车身及底盘 6. 安全保护系统 2.0.3 基本组成 1. 车载电源 组成 以动力电池组作为车载电源，用周期性的充电来补充电能。 重要性 ◇动力电池组是EV的关键装备，储存的电能、质量和体积，对EV性能起决定性影响，也是发展EV的主要研究和开发对象。 ◇ EV发展的症结在于电池，电池技术对EV的制约仍然是EV发展的瓶颈。 ◇建立充电站系统、报废电池回收和处理工厂，是推广EV的关键问题。 2.0.3