电动轿车电机的选择.doc

论低速电动轿车电机的选择 2010-12-1 山东、浙江、江苏等地纷纷出台地方政策，支持低速电动轿车上路，在中小城市和县乡道路上也经常看到这种低速电动车的身影，很多企业纷纷进入这个领域。笔者整理、总结了一些在电机选择上的经验，期待同行多多指正。 电动轿车电器部分主要由：电机、控制器、蓄电池、充电器四大件和灯光、雨刷等零散电器组成。其中核心是电机，电机的选择决定了控制器的配套，电机工作电流的大小直接影响蓄电池的使用寿命。 目前电动车辆的技术难点在于电池性能，促使电动车技术主要集中两点： 一是在电池技术难以逾越的瓶颈下，如何提高电能使用效率、提高电动汽车续驶程，提高电池寿命是电动汽车行业关注的焦点，因此选用符合电池特性的驱动电机是提高电动车辆性能的关键，所选电机要效率高、使用电流小、启动电流小，避免电池瞬间大电流放电，电机能量回馈性能好。 ?二是电动车主要用于城交通，车辆大部分时间处于启动、加速、制动的工作状态，因此电机的起动性能（起动转矩/起动电流）、加速性能、低速时的效率、制动及滑行时的能量再生能力、电机的过载能力、能量密度、可靠性对电动车尤为重要，是衡量电动车电机的重要指标。 ?基于以上两点，理想的电动车电机必须既要符合电池充放电特性，又要符合的负载特性。?电机的分类和技术对比 目前电动车有：有刷直流电机、交流异步电机、电机和无刷直流电机。 有刷直流电机：优点启动转矩大、过载能力强缺点需要换碳刷、效率低、体积大、防护能力差、能量回馈差由于受机械换向的影响，电机只能在中低速下运行。 交流异步电机：优点结构简单、电机本身可靠性高缺点起动转矩小、起动电流大、电机要靠增大启动电流来产生大转矩控制复杂，能量回馈性能差。 开关磁阻电机：优点在低速时具有较大的转矩缺点低速振动大、噪声大、效率偏低，能量回馈差。 无刷直流电机：优点：①电机外特性好，非常符合电动车的负载特性，电机具有低速大转矩特性，能够提供大的起动转矩，满足车辆的加速要求。②速度范围宽，电机可以在低中高大速度范围内运行。③电机效率高，尤其是在轻载车况下，电机仍能保持较高的效率，这对珍贵的电池能量是很重要的。④ 过载能力强，满足车辆的突起堵转需要。⑤再生制动效果好，在汽车下坡或制动时电机可完全进入发电机状态，给电池充电，同时起到电制动作用，减轻机械刹车负担。⑥电机体积小、重量轻、比功率大、可有效地减轻重量、节省空间。⑦电机无机械换向器，采用全封闭式结构，防止尘土进入电机内部，可靠性高。⑧电机控制系统比异步电机简单。缺点电机本身比交流电机复杂，控制器比有刷直流电机复杂。 最大爬坡能力%？ 配套使用：电机和减速器、电机和控制器要匹配；电机厂一般同时提供减速器的参数，或配套减速器。 防护等级：电机一定要防水、防尘，否则容易损坏；市面上有些低端电动轿车，下雨后或洗车后没法开，多数是因为电机防水性能差。有刷电机的防护等级必须≥IP44，无刷电机的防护等级较高，一般可以达到IP65以上。除了电机本身防水，还要注意引线端子的防水，应该是直接引出线或者配防水接插件，接线螺母的方式不可取；如果为节约成本，选用接线螺母的方式，在接线后应该在端子处摸黄油，以防止水气和盐雾腐蚀。 工作电压：在保证安全的前提下，工作电压尽可能高一些，以减少工作电流，延长蓄电池寿命。 不同电机的经济性对比 同等使用条件下，如果选用交流异步电机需要增大功率，控制系统成本很高，不适宜低速电动车选用。开关磁阻电机还有待改进，暂时不宜采用。轮毂电机面临电子差速的难题，也不适宜在低速电动车上使用。 有刷电机和无刷直流电机，经济性对比如下： 车型 电机+控制器总成 （含加速器等）组合 使用参数 估算成本 推荐顺序 轻便两座车 1.8KW无刷电机系统 时速30公里 爬坡15% 1700元 1 2.2KW串励电机系统 2900元 3 2.2KW他励电机系统 3050元 2 标配两座车 3KW无刷电机系统 时速50公里 爬坡20% 4800元 2 3KW串励电机系统 3300元 3 3KW他励电机系统 3300元 1 标配四坐车 4KW无刷电机系统 时速50公里 爬坡20% 5600元 2 4KW串励电机系统 4000元 3 4KW他励电机系统 3450元 1 高配四坐车 5KW无刷电机系统 时速65公里 爬坡25% 6600元 1 5KW串励电机系统 4000元 3 5KW他励电机系统 3900元 2 注：成本是估测值，与原材料成本、税、运费、批量、保修年限、付款等条件密切相关。 初步结论 串励电机虽然具有软的机械特性，比较适合电动车的负载特性，但有效率低、易烧毁的缺点，不推荐采用。 他励电机性价比优势明显，可以在低端车上采用，但要培训经销商，定期检查、更换碳刷。建议选用带刹车发