电动汽车电机的类型及其特点

电动汽车轮毂电机技术电动汽车轮毂电机技术是指将电动机直接集成在车辆轮毂中以驱动车辆的一种技术。

相比传统的中央电机和驱动轴传动方式，轮毂电机技术具有更高的效率、更好的控制性能和更灵活的布局等优点。

本文将从其原理、特点、应用、发展趋势等方面进行阐述。

一、轮毂电机技术的原理和特点轮毂电机技术是利用电动机直接集成在车辆轮毂中，通过专门设计的电动机驱动轮毂转动，从而实现车辆的驱动。

与传统的中央电机和驱动轴传动方式相比，轮毂电机技术具有以下特点：1.效率高：轮毂电机技术可以实现电机直接驱动轮毂转动，消除了传统传动系统中的传动损耗，提高了能量的利用效率。

2.控制性能好：轮毂电机技术的电机控制系统可以根据不同需要实现精确的转矩和速度控制，提高了车辆的操纵性和驾驶的舒适性。

3.布局灵活：轮毂电机技术的电机集成在车辆轮毂中，车辆结构更加紧凑简洁，空间利用率更高，还可以实现前后轴独立驱动，提高了车辆的稳定性和操控性。

二、轮毂电机技术的应用轮毂电机技术在电动汽车领域具有广泛的应用前景。

主要有以下几个方面：1.提高车辆性能：轮毂电机技术可以实现对每个轮毂的精确驱动控制，提高了车辆的动力性能和操纵性能，提高了车辆行驶的平稳性和舒适性。

2.提高能量利用效率：轮毂电机技术消除了传统传动系统中的传动损耗，提高了能量的利用效率，延长了纯电动汽车的续航里程。

3.提高安全性能：轮毂电机技术实现了前后轴独立驱动，可以根据路况和行驶状态对每个轮子进行独立驱动控制，提高了车辆的稳定性和操控性，提高了行车的安全性。

4.降低车辆成本：轮毂电机技术简化了传统传动系统的结构，减少了传动部件和零部件的使用，降低了车辆制造成本，提高了制造工艺的简化和生产效率。

三、轮毂电机技术的发展趋势随着电动汽车市场的快速发展，轮毂电机技术也得到了广泛的关注和应用。

未来轮毂电机技术的发展趋势主要包括以下几个方面：1.高性能：轮毂电机技术将进一步优化电机的设计和控制算法，提高驱动系统的效率和性能，提供更高的功率和扭矩输出，满足更高的动力需求。

定子
产生磁场，由定子铁心、定子绕组、铁心外侧的外壳、支承转子轴 的轴承组成。
转子
转子绕组有笼型和绕线型两种
异步电动机特点
效率高 结构简单 坚实可靠 免维护 体积小 重量轻
易于冷却 寿命长 本身成本低，但其 逆变器成本高
永磁同步电动机
永磁无刷电动机可以分为由方波驱动的无刷直流电动机系 统(BLDCM)和由正弦波驱动的无刷直流电动机系统 (PMSM)，其中以永磁同步电机应用最为广泛目前，由 日本研制的电动汽车主要采用这种电机。如丰田的Prius 混联汽车。它们都具有较高的功率密度，其控制方式与感 应电机基本相同，因此在电动汽车上得到了广泛的应用， 是当前电动汽车专用电动机的研发热点。 BLDCM系统不需要绝对位置传感器，一般采用霍尔元件 或增量式码盘。PMSM系统需要绝对式码盘或旋转变压 器等转子位置传感器，这类电机具有较高的能量密度和效 率，其体积小、惯性小、响应快，非常适用于电动汽车的 驱动系统，有极好的应用前景。
交流永磁电机驱动系统特点
优点 高质量比功率，高效率等。 缺点 控制系统复杂，成本高，功率范围较小等。
开关磁阻电机驱动系统特点
优点 ◇高起动转矩、低起动电流 ◇高效率、低损耗 ◇电机结构简单，适应于高速运转，成本低 ◇电机功率电路简单 ◇可靠性好 ◇良好的适应性 缺点 控制系统复杂，输出转矩波动较大，振动大、噪声大等。
电机驱动系统总结
目前电动汽车电驱动系统的研究主要集中在以下几 个方面： 无速度传感器、无位移传感器的交流驱动系统是今 后发展方向之一； 效率优化控制，在电动汽车上显得特别重要； 电机参数的自动测量、控制系统参数的自动整定是 高性能控制系统的一个标志； 高效率、大容量和高可靠性的永磁材料、设计和制 造。

各种电机的分类特点电机是将电能转换为机械能的设备，广泛应用于工业、农业、交通、家电等领域。

根据不同的原理和应用需求，电机可以分为多种不同类型，下面将介绍一些常见的电机分类和特点。

1. 直流电机（Direct Current Motor）直流电机是最早发展的电机之一，其特点是容易控制转速和转向。

直流电机分为直流电动机（DC Motor）和直流发电机（DC Generator），直流电动机又分为永磁直流电机（Permanent Magnet DC Motor）和电磁直流电机（Electromagnetic DC Motor）。

直流电机可实现较宽的调速范围，对于需要高转矩启动和精确调速的应用非常适用。

2. 交流电机（Alternating Current Motor）交流电机是目前使用最广泛的电机类型，其特点是结构简单、制造成本低、维护方便。

交流电机分为异步电机（Synchronous Motor）和同步电机（Asynchronous Motor）。

异步电机是最常见的交流电机类型，适用于大部分功率范围的应用。

同步电机在需要精确调速和高效率运行的场合下常被采用。

3. 步进电机（Stepper Motor）步进电机是一种数字控制电机，其特点是运动时以固定的步进角移动，可实现高精确度的定位和轨迹控制。

步进电机分为永磁步进电机（Permanent Magnet Stepper Motor）和混合型步进电机（Hybrid Stepper Motor）。

步进电机在印刷、纺织、自动化设备等领域广泛应用于需要精确定位的场合。

4. 无刷电机（Brushless Motor）无刷电机也称为电子换向电机，其特点是结构简单、转速范围广、效率高。

无刷电机常用于无人机、电动汽车、家电等领域。

无刷电机由电子调速器控制转速和转向，无需维护换向系统，具有较长的使用寿命和较低的噪音。

5. 永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor）永磁同步电机是一种功率密度高、效率高的电机，由于采用永磁体作为励磁源，具有高转矩、高响应和较低的能耗。

简述电动汽车常用的永磁同步电机的工作原理电动汽车常用的永磁同步电机是一种采用永磁体作为励磁源的同步电机。

它具有结构简单、体积小、功率密度高、效率高等优点，因此被广泛应用于电动汽车领域。

永磁同步电机的工作原理基于电磁感应定律和磁场的相互作用。

当电流通过电机的定子绕组时，产生的磁场与永磁体的磁场相互作用，形成转矩。

电机的转子则受到转矩的作用，开始旋转。

具体来说，永磁同步电机的工作原理可分为定子磁场和转子磁场之间的相互作用、定子绕组产生的磁场和永磁体产生的磁场之间的相互作用以及转矩的产生和电机的旋转三个方面进行解释。

定子磁场和转子磁场之间的相互作用是永磁同步电机工作的基础。

定子绕组通过输入电流产生磁场，这个磁场与永磁体的磁场相互作用，形成转矩。

这个转矩使得电机的转子开始旋转。

定子绕组产生的磁场和永磁体产生的磁场之间的相互作用也是电机工作的重要部分。

定子绕组产生的磁场是由输入电流激励产生的，而永磁体产生的磁场是由永磁材料本身的特性决定的。

两者之间的相互作用导致了电机的转矩产生。

转矩的产生和电机的旋转是永磁同步电机工作的最终结果。

通过定子绕组和永磁体之间的磁场相互作用，产生的转矩使得电机的转子开始旋转。

转子的旋转带动汽车的轮胎运动，从而推动整个车辆前进。

除了以上的基本工作原理，永磁同步电机还具有调速性能好、响应速度快、启动转矩大等特点。

这些特点使得它成为电动汽车的首选驱动电机。

总结起来，电动汽车常用的永磁同步电机的工作原理是通过定子磁场和转子磁场之间的相互作用、定子绕组产生的磁场和永磁体产生的磁场之间的相互作用以及转矩的产生和电机的旋转三个方面实现的。

这种工作原理使得永磁同步电机具有高效率、高功率密度等优点，成为电动汽车领域的重要驱动电机。

电动汽车电驱系统分类、技术趋势和主流电驱系统介绍
1综述
电动汽车驱动电机及其控制系统是电动汽车的心脏，是把电能转化为机械能来驱动车辆的部件。

它的任务是在驾驶人的控制下，高效率地将动力电池的能量转化为车轮的动能，或者将车轮上的动能反馈到动力电池中。

电能和机械能的相互转化在电机转子和定子间的气隙形成。

2纯电动汽车电动机驱动系统分类
单电动机：有差速减速器，无离合器和传动装置，需要低速大转矩且速度变化区域大的电动机，电动机与逆变器的容量大。

双电动机：前后驱动和双轮毂电动机两类，双轮毂电动机及逆变器制造成本高。

四轮毂电动机：结构更紧凑，效率最高。

3新能源汽车驱动电动机需满足的性能
汽车运行功能、舒适性、适应环境、一次充电的续驶里程、耐温、耐潮湿、噪音低、结构简单、维修方便等。

（1）低速大转矩特性及较宽范围内的恒功率特性
（2）在整个运行范围内的高效率、低损耗
（3）体积小，重量轻
（4）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。

（5）价格低
（6）高电压（尽量高电压，减小电机尺寸和线束尺寸，降低逆变器成本）
（7）电气系统安全性高（符合相关车辆电气控制安全性能的标准和规定。

）
（8）高转速（体积小，重量轻）
（9）在车辆减速时实现制动能量回收并反馈蓄电池。

4电驱动系统的结构形式。

力矩电机的特点引言力矩电机是一种常见的电动机类型，广泛应用于工业生产、家用电器和汽车制造等领域。

本文将逐步介绍力矩电机的特点，包括其工作原理、优势和应用，以及与其他类型电机的比较。

工作原理力矩电机通过电磁感应原理转换电能为机械能，实现驱动装置的运动。

其基本工作原理如下：1.电磁感应：利用通过线圈的电流在磁场中产生力矩。

2.磁场产生：力矩电机通常采用永磁体产生恒定的磁场，也可以使用电磁铁产生可调节磁场。

3.线圈激励：通过线圈中的电流激励，产生与磁场相互作用的力矩。

4.输出转矩：力矩电机通过输出轴传递机械能，实现所需的转矩输出。

优势力矩电机相比其他类型的电机具有以下优势：1. 高效率力矩电机的高效率是其最显著的优点之一。

由于其结构紧凑，转子与定子的间隙小，能量传输效率高，能够将电能有效地转化为机械能。

2. 高起动转矩力矩电机在启动时能够产生很高的转矩，适用于需要瞬间启动的场合。

这使得力矩电机在自动化生产线和机械设备中得到广泛应用。

3. 广泛适应性力矩电机可根据不同需求进行设计和应用。

根据不同的工作环境和负载要求，可以调整电机参数、控制方式和传动装置，以满足特定的工作需求。

4. 高精度运动控制力矩电机具有优秀的运动控制性能，能够实现高精度的位置和速度控制。

这使得力矩电机广泛应用于需要精确定位和稳定性能的领域，如机器人、CNC数控机床等。

应用领域力矩电机在许多领域中得到广泛应用，包括但不限于以下方面：1. 工业自动化力矩电机在工业自动化生产线中担负着重要角色，用于驱动输送带、机械臂、卷取机等设备。

高效率和精确控制可以提高生产效率和质量。

2. 家用电器力矩电机在家电产品中广泛应用，如洗衣机、洗碗机、电饭煲等。

其高起动转矩和精确控制使得家电产品更加稳定可靠。

3. 汽车制造力矩电机在汽车制造中发挥重要作用。

其高转矩和精确控制特性可用于驱动电动汽车的车轮、驱动辅助设备等。

力矩电机在提高汽车性能和节能减排方面具有巨大潜力。

• 1881午，法国工程师GustaveTmuve制造丁第一辆电动 三轮车。1882年，英格兰的W．E．Agcton和Jhon Per ry组装了第二辆电动三轮车。 • 1890年，美国依阿华州诞生了第一辆电动汽车。
一、电动汽车的发展概况
一、电动汽车的发展概况
1899年，法国制造出第一辆电动汽车。 1900年，德国出现了第一辆电动汽车。 1912年，美国已大量生产电动汽车。 20世纪20年代初，在美国汽车保有量中，电动 汽车占38％，而内燃机作动力的车辆仪占22%， 1915年，美国电动汽车的保有量达5万辆。 1912年，美国工程师Charles Kettering发明了 启动机，这促进了内燃机汽车的发展。而电动 汽车由于不适应长距离行驶，发展几乎停滞。
一、电动汽车的发展概况
我国电动车行业发展：
在我国也曾多次兴起研究电动汽车的热潮，目前更是方兴 未艾。20世纪40年代及50年代末展开的电动汽车的研究与试 验．由于受技术条件的限制，未取得很大的进展。1962年，上 海公用事业研究所针对国内石油奇缺问题，以解决能源为目的， 研制出SWD—S2型电动汽车，取得不小的进展。该车的行驶速 度达到28．4km／h．续驶里程达88．2km。20世纪70年代初， 一些地方将目标瞄向电动车技术的薄弱环节蓄电池上，但因投 入的人力物力不足，研究未取得突破性进展。20世纪80年代起， 电动车辆的研究热潮迭起，1982年，我国成立了电动车辆研究 会，组织了国内外电动汽车的学术交流，对电动车辆的发展起 到了推动作用。
二、电机简介
目前的电动汽车驱动电机介绍
1、直流电机：习惯上把有换向器的直流电机称为直流电机。 优点是其电磁绕组的磁场与电枢绕组的磁场是垂直的，因而其 控制原理非常简单；通过用永磁材料代替励磁绕组后，就变成 了永磁直流电机。由于有效的利用了径向空间，使定子的直径 大大减小，并且没有磁场损失，提高了功率密度和效率。但缺 点是由于有换向器和电刷，使它的可靠性降低（火花和碳粉）， 且需要定期专业维护。

各种电机的特点及典型应用电机是将电能转化为机械能的设备，广泛应用于工业、交通、农业等领域。

根据不同的工作原理和应用领域，电机可以分为直流电机、交流电机、步进电机和伺服电机等多种类型。

下面将详细介绍各种电机的特点及典型应用。

1. 直流电机（DC Motor）直流电机是利用直流电源供电，通过电流与磁场之间力的相互作用实现电力转换的电机。

其主要特点如下：-转速可调：转速与电压、电流成正比，通过调节电压或电流可以实现转速调节。

-启动和制动能力强：由于直流电机具有较高的起动扭矩，因此适用于大部分需要启动、制动频繁的场合。

-反向性好：通过改变电流的方向可以实现正转与反转。

-稳定性好：适用于对转速稳定性要求较高的场合。

典型应用：-电动汽车：直流电机因其较高的起动扭矩和调速灵活性，逐渐成为电动汽车的首选驱动电机。

-家电产品：如洗衣机、吸尘器、混合机等，直流电机在家电领域中应用广泛。

-动力传输：直流电机常被用于带动传送带、曳引机构等实现物料的输送和搬运。

2. 交流电机（AC Motor）交流电机是利用交流电源供电，通过电流与磁场之间的相互作用实现电力转换的电机。

其主要特点如下：-结构简单：交流电机结构简单，容量大，体积小。

-转速稳定：在额定电压、频率下运行，转速相对稳定。

-使用方便：交流电源广泛，适用于各种场合。

-成本低：与直流电机相比，交流电机制造成本更低。

典型应用：-空调、冰箱、电风扇等家电产品：交流异步电机被广泛应用于家电产品中。

-工业机械：如起重机、输送机、风机、压缩机等巨大的工业设备中，交流电机应用广泛。

-制冷与暖通设备：交流电机被应用于空调机组、冷水机组、风机盘管等机电设备中。

3. 步进电机（Stepper Motor）步进电机是一种将数字脉冲信号转换为角度或者线性位移的电动机。

其主要特点如下：-高精度：步进电机可以非常准确地控制转轴的位置。

-易于控制：步进电机只需提供驱动信号，无需反馈机制，控制比较简单。

电动汽车的基本结构电动汽车是一种以电能为动力的新型交通工具，其基本结构由电动机、电池组、控制器、车身和充电设备等组成。

下面将分别介绍这些部分的作用和特点。

1. 电动机电动汽车的动力来源是电动机，其作用是将电能转化为机械能推动车辆行驶。

电动机与传统汽车的发动机相似，但其结构和工作原理有所不同。

电动机由定子、转子和电磁系统组成，其中定子和转子之间通过电磁作用力传递动力，使电动机产生旋转运动。

电动汽车的电动机一般采用交流异步电动机或永磁同步电动机，具有高效、低噪、零排放等特点。

2. 电池组电池组是电动汽车的能量储存设备，其作用是将电能储存起来，供电动机使用。

电池组的种类比较多，如铅酸蓄电池、镍氢电池、锂离子电池等。

不同类型的电池组具有不同的特点，如能量密度、充电时间、寿命等。

电池组的质量和性能是影响电动汽车续航里程和成本的重要因素。

3. 控制器控制器是电动汽车的大脑，其作用是控制电机的运转和电池组的充放电，实现车辆的加速和制动。

控制器根据车速、油门踏板和刹车踏板的输入信号，调节电机的转速和扭矩，实现动力输出的精确控制。

控制器还负责监测电池组的电量、温度、电压和电流等参数，以保证电池组的安全和稳定运行。

4. 车身车身是电动汽车的外壳和支撑结构，其作用是保护车内设备和乘员安全。

电动汽车的车身结构和传统汽车相似，但其设计和制造需要考虑电池组的重量和安装位置，以及电动机和控制器的散热和噪声问题。

电动汽车的车身材料也比传统汽车更加轻量化和环保，如采用铝合金、碳纤维等材料。

5. 充电设备充电设备是电动汽车的重要配套设备，其作用是给电池组充电，为车辆提供能量。

电动汽车的充电设备分为家用充电器和公共充电桩两种，前者一般用于在家或单位内充电，后者则用于路边、停车场等公共场所充电。

电动汽车的充电时间和充电速度取决于充电设备的功率和电池组的电量，一般需要数小时甚至数十小时才能充满。

电动汽车的基本结构包括电动机、电池组、控制器、车身和充电设备等部分。

简述新能源汽车的类型和特点
新能源汽车根据其能源类型和动力方式的不同，主要可以划分为纯电动汽车、插电式混合动力汽车、燃料电池汽车等。

纯电动汽车，是以电力为唯一动力来源的汽车，告别燃油，真正实现零污染。

纯电动汽车的最大特点是零尾气排放，不会产生温室效应，利于环保。

此外，纯电动车运行时的噪音小，给驾驶带来静谧的驾驶体验。

然而，纯电动汽车的电池技术和充电设施都需要大力提升。

插电式混合动力汽车，是电动机和燃烧发动机共同为汽车提供动力的一种车型。

其优点在于既可以通过电网充电，也可以用内燃机进行充电，互补性好。

在城市行车条件下表现优势，可大幅度降低使用中的油耗和排放，但在长途行车中，由于涉及到燃油的使用，相对于纯电动汽车而言，其环保性能就要略逊一筹。

燃料电池汽车是另一种新型的新能源汽车，其动力来源主要是氢燃料电池。

这类车辆的优点在于无噪音，不产生尾气，电池的充电时间短，续航里程长。

但氢气贮存和运输的问题，以及氢燃料的生产能耗大等问题是燃料电池汽车普及的难题。

随着科技的进步，新能源汽车的技术不断成熟，无论是纯电动汽车、插电式混合动力汽车还是燃料电池汽车，都将行驶在绿色、低碳、环保的道路上，为实现环保出行，节能减排做出贡献。

4. 不同类型的电机
2.交流三相感应电动机
U1 V2
W2
W1
V1
U2
笼型三相异步电动机的结构 3. 永磁无刷直流电动机 永磁无刷直流电动机是一种高性能的电动机。具有直流电动机特性的
无刷直流电动机，反电动势波形和供电电流波形都是矩形波，所以又 称为矩形波同步电动机。 它采用永磁体转子，没有励磁损耗：发热的电枢绕组又装在外面的定 子上，散热容易，因此，永磁无刷直流电动机没有换向火花，没有无 线电干扰，寿命长，运行可靠，维修简便。 它的转速不受机械换向的限制，如果采用空气轴承或磁悬浮轴承，可 以在每分钟高达几十万转运行。永磁无刷直流电动机机系统相比具有 更高的能量密度和更高的效率，在电动汽车中有着很好的应用前景。
比拟的优良控制特性。
由于存在电刷和机械换向器，不但限制了电机过载能力与速度的进一步 提高，而且如果长时间运行，势必要经常维护和更换电刷和换向器。
由于损耗存在于转子上，使得散热困难， 限制了电机转矩质量比的进一步提高。 鉴于直流电动机存在以上缺陷， 在新研制的电动汽车上已基本不采用 直流电动机。
4. 不同类型的电机
的结构比其它任何一种电动机都要简单，在电动机的转子上没有滑环 、绕组和永磁体等，只是在定子上有简单的集中绕组，绕组的端部较 短，没有相间跨接线，维护修理容易。 开关磁阻电动机具有高度的非线性特性，因此，它的驱动系统较为复 杂。它的控制系统包括功率变换器。但近年来的研究表明，采用合理 的设计、制造和控制技术，开关磁阻电动机的噪声完全可以得到良好 的抑制。
8.电气系统安全性和控制系统的安全性应达到有关的标准和规定。
9.电机能够在恶劣条件下可靠工作。电动机应具有高的可靠性、耐温 和耐潮性，并在运行时噪声低，能够在较恶劣的环境下长期工作。

项目三驱动电机任务一驱动电机认知教案上课时间：年一月—日导课：一辆电动汽车无法高速行驶，你的主管初步诊断结果为驱动电机故障，让你对电机进行检查，你能完成这个任务吗？理论教学内容：1.驱动电机的功能和特点电机，也称“驱动电机”，是一种将电能转化成机械能，并可以再使机械能产生动能，用来驱动其他装置的电气设备。

驱动电机对于新能源汽车来说就像人的心脏一样重要，它负责给整车提供驱动的力，是新能源汽车驱动系统的核心部件之一，如图3-1-1所示。

图3-1-1新能源汽车主要部件驱动纯电动汽车和混合动力汽车的电机需要在各个转速下均能够产生转矩。

图3-1-2表示的是汽车驱动用电机的转速与转矩之间的关系，这种曲线被称为转速转矩曲线。

汽车用驱动电机在中速以下时要求恒定功率输出，转矩与速度组合决定电机的运转情况，根据坡道起步、急加速、行驶区域、高速巡航等不同的行驶状态，会发生很大的变化。

图3-1-2汽车驱动电机转速与转矩要求新能源汽车采用的驱动电机有以下特点。

1）体积小、功率密度大由于新能源汽车的整车空间有限，因此第一要求驱动电机的结构紧凑、尺寸要小。

这就意味着电机系统（驱动电机+电机控制器）的尺寸将受到很大的限制，电机设计厂家必须想尽办法缩小驱动电机的体积，即提高电机的功率密度和转矩密度。

尤其是民用的乘用车，对电机的体积限制要求很高，因此业内一般选用高功率密度的永磁同步电机作为驱动电机解决方案的。

2）效率高、高效区广、质量轻新能源汽车驱动电机的第二个特点就是效率要高、高效区要广、质量要轻。

续航里程一直是新能源汽车的短板，而提升续航里程的方法就是提升驱动电机的效率，保证每千瓦♦时电都能发挥最大的用处。

驱动电机的高效工况区要够广，保证汽车在大部分工况下的都是处于高效状态下。

减轻电机质量，也能间接降低整车的功耗，实现续航里程提升，如图3-1-3所示。

图3-13提升续航里程的方法3）安全性与舒适度基于汽车用户的体验，新能源汽车驱动电机还需关注电机自身的安全性和舒适度。

电动汽车常用驱动电机类型的特性及选型分析林仕供【摘要】Several commonly used types of new energy vehicles drive motor, analyzes the advantages and disadvantages and the applicability of them, with emphasis introduced the feasibility of switched reluctance motor development.%提出了新能源汽车驱动电机的几种常用类型，分析了它们的优缺点和适用性，并具侧重性介绍开关磁阻轮毂电机发展的可行性。

【期刊名称】《汽车实用技术》【年(卷),期】2014(000)012【总页数】3页(P46-48)【关键词】交流异步电机;正弦波永磁同步电机;方波永磁无刷直流电机;开关磁阻电机【作者】林仕供【作者单位】福建尤迪电机制造有限公司，福建福安 355000【正文语种】中文【中图分类】U463.6CLC NO.:U463.6Document Code:AArticle ID:1671-7988(2014) 12-46-03近代汽车工业蓬勃发展的100年是人类文明飞跃的100年，它促进了世界经济的飞速发展。

与此同时，汽车带来的能源和环境压力也迫使人类重新考虑未来汽车的发展方向。

因此，新能源汽车的发展也成为全球汽车厂商讨论的焦点，发展新能源汽车至少有以下两个重要的意义：其一，可以疏解现在的能源和环境的压力；其二，新能源汽车集电力电子、机械、信息、智能等高新技术于一体，被誉为21世纪改变人类生活的十大科技之首。

所以新能源汽车的发展也必将带动高新技术前所未有的新一轮技术革命。

新能源汽车研发的主要内容包括控制策略、储能设备、驱动电源、驱动电机等，本文将就驱动电机的特性和研发及产业化策略做些探讨。

电动汽车所用驱动电机需要频繁的启动和停机，并要承受较大的加速度或减速度，而且要求低速大转矩爬坡，高速小转矩运行且运行速度范围宽。

电动汽车工作原理电动汽车是一种使用电能储存和驱动的汽车，与传统的内燃机汽车相比，电动汽车具有更高的能源效率和更低的环境污染。

电动汽车的工作原理主要包括电池储能、电机驱动和能量管理等方面。

一、电池储能电动汽车使用的主要能源是电能，电能主要由电池提供。

电池是电动汽车的能量储存装置，通常采用锂离子电池。

锂离子电池具有高能量密度、轻量化和长寿命的特点，能够满足电动汽车的需求。

二、电机驱动电动汽车的驱动系统主要由电机组成。

电机将电能转化为机械能，驱动汽车前进。

电动汽车通常采用交流电机或直流电机。

交流电机具有高效率、高转矩和宽工作范围的特点，适用于电动汽车的驱动。

电机的转速和扭矩可以通过电子控制系统进行调节，以满足不同驾驶条件下的需求。

三、能量管理电动汽车的能量管理系统主要负责电能的供给和利用。

能量管理系统包括电池管理系统、电机控制系统和车载充电系统。

电池管理系统负责监控电池的状态和性能，并进行电池的充放电控制，以保证电池的安全和寿命。

电机控制系统负责控制电机的转速和扭矩，以实现汽车的动力输出和驾驶控制。

车载充电系统负责将外部电源的电能转化为电池的充电能量，以满足电动汽车的充电需求。

电动汽车的工作原理可以简单概括为：电能通过电池储存，经由能量管理系统供给电机驱动，电机将电能转化为机械能驱动汽车前进。

电动汽车具有高效率、低排放和静音等优点，是未来汽车发展的重要方向之一。

值得注意的是，电动汽车的工作原理还涉及到一些其他方面的技术，如制动能量回收、辅助电气系统和智能控制系统等。

制动能量回收技术可以将制动过程中产生的能量转化为电能储存到电池中，提高能源利用效率。

辅助电气系统负责供电给车载设备，如空调、音响和车灯等。

智能控制系统可以通过传感器和算法实现对电动汽车的智能化控制和管理。

总之，电动汽车的工作原理主要包括电池储能、电机驱动和能量管理等方面。

通过电池储存电能，电机驱动汽车前进，并通过能量管理系统实现对电能的供给和利用。

电动机的类型与优劣比较电动机是工业、交通、农业和民用等领域的基础设备，是现代化社会的重要组成部分。

在现代社会中，由于环保和可持续发展的意识逐渐增强，电动机也得到了广泛推广和应用。

不同种类的电动机有不同的优缺点，本文将介绍几种主要的电动机类型以及它们的特点和应用。

一、直流电动机直流电动机是一种最早被发明和应用的电动机，具有转矩大、起动性能好、调速范围宽等特点。

它适用于需要精确控制转速和负载变化大的场合。

直流电动机还可以通过外加电势和电流控制实现无级调速。

这些特点使得直流电动机在控制精度要求高的自动化生产过程中得到广泛应用，如机床、印刷机、纺织机等。

但是，直流电动机也有一些缺点，例如需要外部直流电源，不便于应用和维护。

此外，直流电动机的寿命相对较短，需要经常更换磨损部件。

二、交流电动机交流电动机广泛应用于民用、商用和工业领域，包括家电、电视机、洗衣机、汽车等。

它们的特点是转速高、寿命长、运行平稳、维护成本低、体积小和噪音低。

与直流电动机相比，交流电动机的控制难度较大，需要通过外部速度控制器实现调速。

在交流电动机的种类中，异步电动机在家电等领域得到广泛应用。

异步电动机具有结构简单、重量轻、成本低、可靠性高等优点。

另外，异步电动机的转速与电源频率成反比关系，通过改变供电频率可实现变频调速和电网调频等控制目的。

三、永磁同步电动机永磁同步电动机是一种先进的电机类型，具有高效率、起动时间短、噪音小等特点。

它们被广泛应用于电动汽车、新能源领域中。

永磁同步电动机还有一个重要的优点是其无需能量消耗来产生磁场，因此比其他电动机更为节能。

永磁同步电动机的制造成本相对较高，需要较高的制造技术和生产设备。

此外，永磁同步电动机需要较高的控制精度和稳定性，以实现最佳效率和能量利用率。

四、步进电动机步进电动机是一种特殊类型的电动机，适用于需要高精度控制和精确位置控制的场合。

步进电动机具有分辨率高、稳定性高、启动和停止快等特点。

步进电动机通常用于机械手臂、自动化流水线、3D打印等场合，同时也是很多机械工艺中的重要部分。

• 3.负载容量
• 负载容量是针对电动机功率和转矩的大小而确定，电机功 率的选择应满足配套机械负载必需的容量，不要过大也不 可以过小。
• 二、电动汽车用电动机分类 • 电动汽车驱动电动机种类：
• 三、电动汽车常用的电动机
• 电动汽车驱动电机主要包括直流电机和交流电机，目前广 泛使用的交流电机有：交流感应电机、开关磁阻电机和永 磁电机（包括无刷直流电机和永磁同步电机）。
• 2）系统特点 • ①结构简单；电动机结构简单、成本低、可用于高速运转。 • ②起动优点；起动转矩大，起动电流低。 • ③频繁起停；适用于频繁起停及正反向转换运行。 • ④性能好；可控参数多，调速性能好。 • ⑤效率高损耗小；效率高，损耗小。 • 缺点：转矩脉冲大，噪音大，相对于永磁电机而言，功率
• 经过以上总结，车用驱动电机应满足如下要求：
• 1.体积小，质量轻
• 2.在整个运行范围内的高效率。
• 3.低速大转矩特性及宽范围恒功率特性
• 4.良好的环境适应性和高可靠性。
• 5.价格低
• 第三节 蓄电池
• 一、电池的定义与分类
• 1、电池的定义
• 电池（Battery）指盛有电解质溶液和金属电极以产 生电流的杯、槽或其他容器或复合容器的部分空 间。
第二章 电动汽车基础
蒸汽机启动了18世纪第一次工业革命以后，19世纪末到 20世纪上半叶电机又引起了第二次工业革命，使人类进入了 电气化时代。20世纪下半叶的信息技术引发了第三次科技革 命，是生产和消费从工业化向自动化，智能化时代转变；推 动了新一代高性能电机驱动系统与伺服系统的研究与发展。 21世纪伊始，世界汽车工业又站在了革命的门槛上；电动车 （包括纯电动车，混合动力汽车，燃料电池电动车）概念的 提出，将会是未来世界汽车工业发展的新方向。不过就当今 世界科技水平来说，电动汽车的电动机、蓄电池等核心的研 究更具有现实意义，应该作为新能源汽车发展新方向的第一 步。

电动汽车工作原理
电动汽车是一种以电能为动力的汽车，其工作原理主要包括电池供电、电动机
驱动和控制系统三个部分。

1. 电池供电：
电动汽车使用的主要是锂离子电池，其具有高能量密度、长寿命和较低的自放
电率等优点。

电池组由多个电池单体串联而成，通过电池管理系统（BMS）进行
监控和管理。

当电动汽车启动时，电池组会向电动机提供所需的电能。

2. 电动机驱动：
电动汽车采用交流电机或直流电机作为驱动力源。

交流电机主要有异步电机和
同步电机两种类型，而直流电机则分为直流刷电机和永磁同步电机。

电动机通过电能转换为机械能，驱动车辆前进。

电动机的转速和扭矩可以通过控制系统进行调节，以满足不同驾驶需求。

3. 控制系统：
电动汽车的控制系统包括电机控制器、驱动系统和车载电子设备等。

电机控制
器负责控制电动机的启动、停止和调速等功能，同时还能监测电池组的状态和保护电动机的安全运行。

驱动系统则负责将电能从电池组传输到电动机，通常包括变频器、逆变器和直流-直流变换器等。

车载电子设备则用于监测车辆的各项参数，如
电池电量、速度、温度等，并提供相关的信息显示和车辆控制。

总结：
电动汽车的工作原理是通过电池供电，将电能转换为机械能，驱动车辆前进。

电动汽车具有零排放、低噪音和高能效等优点，是未来可持续交通的重要发展方向。

随着电池技术的不断进步和成本的降低，电动汽车的市场份额将逐渐增加，为环境保护和能源节约做出贡献。