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电动汽车驱动电机与控制方法
汇报人：
2024-01-22
目录
CONTENTS
电动汽车概述
驱动电机类型与特点
驱动电机控制策略
电动汽车驱动系统组成与工作原理
目录
CONTENTS
电动汽车驱动电机控制技术
电动汽车驱动电机性能评价与测试方法
总结与展望
01
CHAPTER
电动汽车概述
电动汽车定义
采用电力驱动的汽车，通常由电动机、电池、控制器等关键部件组成。
电动汽车分类
根据动力来源和驱动方式，电动汽车可分为纯电动汽车（BEV）、混合动力汽车（HEV）和插电式混合动力汽车（PHEV）。
19世纪末至20世纪初，电动汽车与内燃机汽车并存发展。
早期发展阶段
中断发展阶段
复兴发展阶段
20世纪中叶，由于石油危机和内燃机技术进步，电动汽车发展受到抑制。
21世纪初至今，随着环保意识的提高和电池技术的进步，电动汽车重新受到关注并得到快速发展。
03
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01
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CHAPTER
驱动电机类型与特点
技术成熟，控制简单，调速范围宽，启动转矩大，低速性能好。
优点
维护麻烦，需要定期更换电刷和换向器，高速性能差，效率低，体积大。
缺点
主要用于低速电动汽车和电动自行车等。
应用范围
结构简单，坚固耐用，维护方便，效率高，成本低。
优点
调速性能较差，需要配合复杂的控制技术实现宽范围调速。
缺点
广泛应用于工业领域和电动汽车中。
应用范围
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2
3
结构简单，坚固耐用，调速范围宽，启动转矩大，效率高。
优点
噪音大，振动大，需要配合减震降噪技术使用。
缺点
主要用于工业领域和某些特殊要求的电动汽车中。
应用范围
03
CHAPTER
驱动电机控制策略
03
脉宽调制技术
采用空间矢量脉宽调制（SVPWM）等方法，优化电压利用率和降低谐波。
01
坐标变换
通过Clarke和Park变换，将三相定子电流从静止坐标系转换为同步旋转坐标系，实现电流的解耦控制。
02
磁链和转矩控制
在同步旋转坐标系下，分别控制磁链和转矩分量，实现电机的精确控制。
通过检测定子电压和电流，计算定子磁链的幅值和相位，实现定子磁链的定向控制。
定子磁链定向
根据转矩和磁链的误差，采用PI调节器等控制算法，实现转矩和磁链的快速响应和精确控制。
转矩和磁链闭环控制
根据转矩和磁链的需求，选择合适的电压矢量，直接控制电机的转矩输出。
电压矢量选择
04
CHAPTER
电动汽车驱动系统组成与工作原理
电机
控制器
传动系统
电池组
01
02
03
04
电动汽车的核心部件，将电能转换为机械能，驱动车辆行驶。
对电机进行控制的装置，根据驾驶员指令和车辆状态调整电机的运行状态。
将电机的动力传递到车轮的装置，包括减速器、差速器等。
为电机提供电能的装置，通常由多个单体电池组成。
当驾驶员踩下加速踏板时，控制器接收到信号并控制电机开始旋转，电机将电能转换为机械能并通过传动系统传递到车轮，驱动车辆行驶。
电机驱动
在制动或滑行过程中，电机可以作为发电机运行，将部分机械能转换为电能并储存到电池组中，实现能量回收。
能量回收
控制器根据驾驶员指令、车辆状态和电池组状态等信息，通过复杂的控制算法调整电机的运行状态，实现车辆的平稳、高效行驶。
控制策略
电池组选型
电池组是电动汽车的能量来源，选型时要考虑电池的能量密度、功率密度、循环寿命、安全性等因素。
电机选型
根据车辆的性能需求和电机的特性选择合适的电机类型，如永磁同步电机、异步电机等。同时要考虑电机的功率、扭矩、效率等参数。
控制器选型
控制器需要与电机匹配，能够实现电机的精确控制。选型时要考虑控制器的控制精度、响应速度、可靠性等因素。
传动系统选型
传动系统需要根据电机的输出特性和车辆的行驶需求进行设计。要考虑传动系统的传动效率、噪音、振动等因素。
05
CHAPTER
电动汽车驱动电机控制技术
电动汽车驱动电机控制技术是电动汽车核心技术之一，直接影响电动汽车的性能和效率。
控制技术的主要目标是实现电机的高效、平稳、可靠运行，同时满足车辆的动力性和经济性要求。
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3
SVC（静止无功补偿器）控制技术是一种先进的电机控制技术，主要用于提高电机的功率因数和效率。
通过在电机控制系统中引入SVC装置，可以实现对电机无功功率的补偿和调节，从而降低电机的视在功率和损耗。
SVC控制技术可以提高电动汽车的续航里程和充电效率，但也需要考虑装置的成本和体积等因素。
03
随着电动汽车技术的不断发展和进步，未来还将涌现出更多创新性的电机控制技术。
01
除了PWM和SVC控制技术外，还有许多其他先进的电机控制技术，如矢量控制、直接转矩控制、智能控制等。
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这些控制技术各有特点和优势，可以根据不同的应用需求和电机类型进行选择和优化。
06
CHAPTER
电动汽车驱动电机性能评价与测试方法
驱动电机的额定功率应
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