纯电动汽车驱动电机动力参数选型浅探
- 格式:pdf
- 大小:1.11 MB
- 文档页数:4
纯电动轻型商用车驱动电机与动力电池选型随着传统燃油交通逐渐被电动车所取代,纯电动轻型商用车的发展也成为了趋势。
在纯电动轻型商用车的设计中,驱动电机和动力电池是两个非常重要的元素,这对于车辆的性能和续航里程有着至关重要的影响。
接下来将针对如何选型适合的驱动电机和动力电池进行详细介绍。
首先是驱动电机的选型。
驱动电机的选择,首先需要考虑的是车辆的使用目的和要求。
通常来说,轻型商用车需要较高的动力输出和较高的扭矩,而运行速度则不像普通私家车那么高。
因此,可以考虑选择面向轻型商用车领域的交流异步电机或交流同步电机。
这两类电机都具有输出扭矩大、负载能力强、转速稳定等优点,可以满足商用车大多数的需要。
其次是动力电池的选型。
动力电池对纯电动轻型商用车的续航里程和性能有着决定性的影响。
动力电池的选择应该考虑到车辆的距离、载荷和使用范围,以保证车辆能够满足需求。
常见的动力电池种类有磷酸铁锂电池、镍钴铝酸锂电池和三元锂电池。
其中,三元锂电池是最常用的种类。
其主要优点是具有高容量、高安全性能、长寿命等特点。
如果需要更高的续航里程,可以考虑使用高密度三元锂电池。
总之,纯电动轻型商用车的驱动电机和动力电池的选型需要根据车辆使用的实际需求来进行选择。
驱动电机应具有高扭矩、低噪音和智能控制等特点,动力电池则应考虑到容量、稳定性和安全特性等因素。
通过合理选择和搭配,可以让纯电动轻型商用车运行效率更高、能耗更低、性能更强、使用寿命更长。
为了更好地说明纯电动轻型商用车中驱动电机和动力电池的选型,我们可以看一下一些相关数据并进行分析。
首先是驱动电机。
对于纯电动车辆来说,驱动电机的输出功率和扭矩对于车辆的性能和加速能力有着很大的影响。
以比亚迪T3轻型商用车的驱动电机为例。
该车辆采用的是一种60kW交流异步电机,输出最大扭矩320N.m。
这种电机具有可靠性高、安全性好、维护成本低等优点,可以满足商用车辆的大多数需求。
其配合电动汽车的电子驱动系统,可以实现精准的节能控制,有效提升了车辆的动力和效率。
10.16638/ki.1671-7988.2020.07.003纯电动汽车性能仿真与驱动电机选型分析李言辰1,张利苹2(1.北京建筑大学,北京100044;2.迪蒙吉意超硬材料技术有限公司,北京100083)摘要:在整车开发策划前期,纯电动汽车的动力性能指标,是通过研究竞品标杆车型水平,以及符合政策法规要求等的前提下,去初步制定出来具有前瞻性竞争力的动力参数指标。
为了实现参数定义的动力指标,需要选择合适的驱动电机及传动比以达到此设计目标。
通过搭建动力仿真模型,结合实际驱动电机性能,仿真分析比对不同产品在整车上搭载后的能力,进行对比,最终作为驱动电机选型的主要理论依据。
关键词:纯电动汽车;仿真分析;驱动电机;选型中图分类号:U469.72 文献标识码:A 文章编号:1671-7988(2020)07-08-04Performance Simulation of Electric Vehicle and Analysis of Drive Motor SelectionLi Yanchen1, Zhang Liping2( 1.Beijing University Of Civil Engineering Architecture, Beijing 100044;2.Beijing DMJY Superhard Material Tech. Ltd., Beijing 100083 )Abstract:In the early stage of vehicle development and planning, the dynamic performance indicators of pure electric vehicles are based on the premise of researching the level of competing models and meeting the requirements of policies and regulations to initially formulate forward-looking competitive power parameter indicators. In order to achieve the power index defined by the parameters, it is necessary to select a suitable drive motor and transmission ratio to achieve this design goal. By building a dynamic simulation model and combining the performance of the actual drive motor, the simulation analysis compares the capabilities of different products after they are mounted on the vehicle, and makes a comparison, which ultimately serves as the main theoretical basis for the selection of the drive motor.Keywords: Electric vehicle; Simulation analysis; Driving motors; Model selectionCLC NO.: U462 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2020)07-08-04前言我国对电动汽车的政策支持与传统汽车研发与汽车工业发达的国家相比存在着较大的差距,但我国纯电动汽车的研发技术水平主要包括电机电控水平、电池系统研发能力、整车控制技术等方面,与国外电动汽车技术不分伯仲。
一辆纯电动汽车的驱动电机应该如何选择?有哪些方面需要考
虑?
展开全文
你好,现在电动汽车上的电动机主要有以下几类电机种类:有换向器的直流电动机;无换向器直流电动机中的感应电动机(异步电机)、永磁电动机、开关磁阻电动机。
下图是这几种电机的性能特点。
在目前所用的电动机驱动系统中,直流电机虽然具有良好的控制特性,但由于其自身固有的缺陷,在电动汽车中用的越来越少。
采用鼠笼式感应电动机结构简单,运行可靠,大量应用在电动汽车中,但功率密度和效率一般。
开关磁阻电机结构更为简单,转矩惯量比也较高,但由于力矩波动及噪声过大,在电动汽车上用得还不普遍。
永磁无刷电动机具有最高的效率、转矩惯量比,在电动汽车中得到了较广泛的应用。
因为汽车使用工况比较复杂,所以电动汽车对电机的要求比较高,
主要的基本要求有如下几点:
(1)较大范围的调速性能。
(2)高效率,低损耗。
(3)在车辆减速时实现制动能量回收并反馈蓄电池。
(4)电动机的质量、各种控制装置的质量和冷却系统的质量等尽可能小。
(5)对电气系统安全性和控制系统的安全性,都必须符合国家(或国际)有关车辆电气控制的安全性能的标准和规定,装置高压保护设备。
(6)可靠性好,耐温和耐湿性能强,能够在较恶劣的环境下长期工作。
希望以上的回答能对你有帮助,大家觉得有用的请点赞支持!欢迎关注,谢谢!。
第一部分:引言作为汽车行业发展的新热点,新能源乘用车在市场上越来越受到关注。
在新能源乘用车中,驱动电机是至关重要的组成部分之一。
不同的驱动电机类型和参数对于车辆性能和续航能力都有着重要的影响。
本文将深入探讨不同新能源乘用车的驱动电机类型和参数,帮助读者更全面地了解这一话题。
第二部分:驱动电机类型1. 交流驱动电机在众多新能源乘用车中,使用交流驱动电机的车型较为常见。
交流驱动电机具有响应速度快、输出扭矩大的特点,适合于提供优越的加速性能和动力输出。
然而,由于其结构复杂、成本较高,以及需要匹配的控制系统较为复杂,因此在应用中还存在一定的挑战。
2. 直流驱动电机相对于交流驱动电机,直流驱动电机在新能源乘用车中的应用相对较少。
然而,直流驱动电机由于结构简单、容易控制、维护成本低等优点,仍然在一些特定的车型中得到了应用。
尤其是在一些小型电动车和混动车中,直流驱动电机依然具有一定的市场份额。
3. 额外类型除了交流和直流驱动电机之外,还有一些新型驱动电机类型在新能源乘用车中得到了应用。
永磁同步电机、感应电机等,它们各自具有独特的特点和优势,在车辆性能和续航方面都有着重要作用。
第三部分:驱动电机参数1. 驱动电机功率驱动电机的功率直接关系到车辆的加速性能和动力输出。
通常情况下,功率更大的驱动电机可以带来更好的车辆性能。
但是,功率过大也可能导致车辆能耗增加,影响续航能力。
在选择驱动电机时需要权衡各方因素。
2. 最大扭矩最大扭矩是衡量驱动电机输出动力的重要参数之一。
与功率相比,最大扭矩更多地影响到了车辆的起步、爬坡和过弯性能。
在选择驱动电机时,需要根据车辆用途和需求来合理选择最大扭矩参数。
3. 效率驱动电机的效率直接关系到了能源利用的效果。
高效率的驱动电机可以在一定程度上提高车辆的续航能力,降低能源消耗。
在新能源乘用车中,选择高效率的驱动电机显得尤为重要。
第四部分:加入个人观点和理解在选择新能源乘用车时,驱动电机类型和参数是非常重要的考量因素。
新能源汽车驱动电机分类选型、优缺点和技术发展路线解析新能源汽车驱动电机主要分为三类:直流无刷电机(BLDC)、感应电机和永磁同步电机(PMSM)。
1. 直流无刷电机:直流无刷电机采用稀土磁材料,具有体积小、功率密度高、启动转矩大等优点。
它的控制简单、成本较低,适用于小型和中型的电动汽车。
但直流无刷电机存在换向损耗、转速范围局限等问题,且转矩-速度特性难以控制。
2. 感应电机:感应电机具有结构简单、可靠性高的特点。
它采用感应转子,没有永磁体,无需传感器,维护成本低。
感应电机适用于大型电动汽车,但在低转速和高转速区域有不理想的性能,且对电机控制要求较高。
3. 永磁同步电机:永磁同步电机采用永磁体作为励磁源,具有高效率、高能量密度和大启动转矩等优点。
它的控制复杂,需要较高的电机控制算法和精确的转子位置传感器。
永磁同步电机适用于中型和大型电动汽车,但永磁体的价格较高,且在高温环境下容易磁化损耗。
不同类型的驱动电机在优缺点和技术发展路线上有所不同:- 直流无刷电机的优点是体积小、功率密度高,但其换向损耗较大,转速范围相对有限。
- 感应电机的优点是结构简单、可靠性高,但在低速和高速性能不理想,电机控制要求较高。
- 永磁同步电机的优点是高效率、高能量密度和大启动转矩,但缺点是控制复杂,需要较高的电机控制算法和精确的转子位置传感器。
在技术发展路线上,目前的趋势是发展高效、轻量化的驱动电机,提高电机的功率密度,同时降低成本。
同时,新材料和新工艺的开发也是一个重要方向,以提高电机的热稳定性和可靠性。
此外,电机控制算法和系统集成技术的不断提升也是未来的发展方向,以实现更精确和高效的电机控制。
总体而言,新能源汽车驱动电机的发展主要集中在提高性能、降低成本和提高可靠性方面。
纯电动汽车驱动系统选型及仿真研究一、本文概述随着全球能源危机和环境问题的日益严重,纯电动汽车作为一种环保、节能的交通工具,正逐渐受到人们的青睐。
然而,纯电动汽车驱动系统的选型及其性能优化是一个复杂而关键的问题。
本文旨在深入研究纯电动汽车驱动系统的选型原则、影响因素及优化方法,并通过仿真分析验证所选驱动系统的性能表现。
文章将概述纯电动汽车驱动系统的发展历程和现状,分析不同驱动系统的优缺点及适用范围。
在此基础上,提出驱动系统选型的基本原则,包括动力性、经济性、可靠性和环保性等方面的要求。
文章将详细分析影响驱动系统选型的关键因素,如电池性能、电机类型、控制系统等。
通过对这些因素的综合考虑,建立起一套完整的驱动系统选型评价体系,为实际选型提供科学依据。
文章将利用仿真软件对所选驱动系统进行性能仿真分析。
通过模拟不同工况下的车辆行驶状态,评估驱动系统的动力性、经济性等指标,为驱动系统的优化改进提供数据支持。
本文的研究成果将为纯电动汽车驱动系统的选型及性能优化提供有力支持,为推动纯电动汽车的广泛应用和产业发展提供有益参考。
二、纯电动汽车驱动系统概述纯电动汽车(Battery Electric Vehicle,BEV)作为新能源汽车的一种,其驱动系统是其核心组成部分,直接影响到车辆的性能、效率和安全性。
纯电动汽车的驱动系统主要由电机、控制器、电池和传动机构等组成,其中电机作为动力源,负责将电能转化为机械能,驱动车辆行驶。
电机的选型是纯电动汽车驱动系统设计的关键。
目前,常用的电机类型主要包括直流电机、交流异步电机、交流同步电机和开关磁阻电机等。
其中,交流同步电机和开关磁阻电机因其高效率和宽调速范围等特点,在纯电动汽车领域得到了广泛应用。
同时,随着电机控制技术的发展,电机的控制策略也日趋成熟,如矢量控制、直接转矩控制等,为电机的优化运行提供了有力支持。
控制器作为驱动系统的“大脑”,负责接收车辆的各种信号,如加速踏板信号、制动踏板信号、车速信号等,并根据这些信号控制电机的运行状态。
关于电动汽车用电机的选型探讨电动汽车设计中很重要的一环就是选择电驱动电机,电机类型、功率、效率、转速、峰值功率等的选择直接影响电机成本及整车成本,甚至影响电池选型及电池PACK等。
本文将从动力计算的角度,并综合考虑各种电机的特性的前提下探讨了在电动汽车设计时如何进行电机的选型设计。
标签:纯电动汽车;电动机;性能参数1 概述纯电动汽车的心脏是电驱动系统,电气与机械是电驱动系统的两个部分,纯电动车辆只有一个动力元件即电动机,功率转化器起着调节能量源之间能量流动的作用,电机的性能决定着电动汽车的性能,确定电机类型与参数并选择合适的电机对开发整车至关重要,本文主要对电动汽车设计阶段的电机选择进行探讨,以提高电动汽车的动力性与经济性。
2 电动汽车用电动机的选择电机驱动系统是电动汽车的核心,电动汽车的电动机应性能优越,一般而言应具备瞬时功率大,过载能力强,加速性能优越,较长的使用寿命等特点。
此外,电动机的调速范围应较宽,特别是恒转矩区与恒功率区。
电动机还应满足在不同环境下长期工作的条件,结构不应复杂,便于维修,价格适中。
驱动电机决定着电动汽车的驱动系统性能,电动汽车在选择电动机时,应遵循以下原则:①性能高,重量轻、尺寸小;②电磁辐射小;③价格适中,维修方便;④宽转速,高效率。
当前电动汽车的主流驱动系统为交流驱动系统,异步电机、永磁同步电机、开关磁阻电机是常见的交流驱动电机。
其中异步电机工作高效区范围小,功率因数低,同等功率下所需逆变器容量大,但其具有结构简单,运行可靠,调速范围宽且无需使用昂贵的稀土资源等优点,因此在电动汽车驱动系统中也有应用。
而永磁同步电机虽然采用了稀土永磁体成本高,调速范围相对较窄,但其具有效率高,功率密度大,运行可靠等特点,也不失为一款节能选择。
而开关磁阻电机因其控制系统复杂,存在较大的转矩波动以及噪声,因此目前还处于研发阶段,技术尚未成熟。
3 电动汽车驱动电机性能参数确定3.1 最高车速下,电机的额定功率P=mgf+U(1)在(1)式中,P是电机的额定功率,单位是KW;η是电机的传动系效率;C是风阻系数,m是电动车的最大车重,单位是Kg;f是滚动摩擦系数;A是电动汽车的迎风面积,单位是m2,Umax则是电动汽车的最高车速,单位是km/h。
纯电动汽车电机选型问题的探讨介绍(1)电动轿车是目前最常见的纯电动汽车,就国内而言,除了一些概念车,如蔚来ES8,纯电动轿车已经有了大批量生产,尤其在中大型城市,比较广泛的进入汽车市场。
例如比亚迪E6,北汽E150,长安C206等。
(2)特种电动车主要包括电动环卫车,电动洒水车,电动垃圾车,电动物流车等。
例如2022年,长沙中联重科量产28KW环卫车,北汽福田量产16吨电动洒水车均交付成都环卫部门使用,客户使用效果良好。
(3)纯电动客车已经开始大批量进入市场,按车长分主要包括6.5米、8.5米、10.5米、12米,主要生产企业为郑州宇通客车,北汽福田客车,金龙客车,中通客车,珠海银隆客车等等,各大城市电动客车,尤其是电动公交车保有量直线上升。
2、电动汽车电机驱动系统的选择2.1电动汽车对驱动系统的要求电机驱动系统是电动汽车的核心,电动汽车的电动机应性能优越,一般而言应具备瞬时功率大,过载能力强,加速性能优越,较长的使用寿命等特点。
此外,电动机的调速范围应较宽,特别是恒转矩区与恒功率区。
图1所示为纯电动汽车电机控制系统机械特性曲线,这条特性曲线分为两个区域:I区为恒转矩区,功率随转速的提高线性增加:Ⅱ区为恒功率区,转矩随着转速的提高呈双曲线衰减。
对于城市工况和山区旅游用汽车,经常处于起动、停车,加速、减速的状态,转速小,但要求输出转矩的变化较大,需要克服惯性阻力,这种工况下的汽车绝大多数时间运行于恒转矩区中;而对于行驶于高速公路上的汽车而言,汽车行驶比较平稳,车速高,没有特别大的加、减速情况,转矩消耗比较小,主要用来克服行驶阻力,大多数时间运行于恒功率区。
根据上述需要和现有的研究,可以将纯电动汽车电机驱动系统的主要要求归纳如下:1.在恒转矩和恒功率区域,有较宽的调速范围和快速的转矩响应;2.基速以下输出大转矩;3.尽可能全速运行范围内的效率优化;4.高功率密度和高恒功率比、良好的环境适应性、高可靠性和强鲁棒性;5.有高效的制动能量回收能力,提高车辆的续航里程;6.电机转矩模式运行时转矩控制精度高,转速模式运行时转速控制精度高,要求有较高的标定水平,适应整车控制器对电机的精确控制;7.电机体积小、质量轻、能量密度高,具有抗撞击、抗振动及抗腐蚀能力、外观设计良好,且价格合理;8.工艺要求,电机及控制结构设计要求,符合目前工业加工制造水平,具备大批量生产的可行性。
新能源汽车驱动电机分类选型、优缺点和技术发展路线解析随着全球对环保和能源转型的重视,新能源汽车已经成为交通产业未来的重要发展方向。
其中,驱动电机作为新能源汽车的核心部件,直接影响到车辆的性能和效率。
一、驱动电机分类1. 直流电机(DC Motor):直流电机是最早的电动汽车驱动电机,其优点包括控制性能好、转矩大、转速高。
然而,直流电机的缺点也很明显,如维护成本高、效率低、能量密度小等,这使得其在新能源汽车领域的应用逐渐减少。
2. 交流感应电机(Induction Motor):交流感应电机是一种高效、可靠的电机,广泛用于新能源汽车。
其优点包括结构简单、维护成本低、效率高、能量密度大等。
然而,交流感应电机的控制性能相对较差,需要复杂的控制系统。
3. 永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor, PMSM):永磁同步电机是一种高性能、高效电机,其优点包括转矩大、效率高、体积小、重量轻等。
然而,永磁同步电机的制造成本较高,而且其控制性能对控制系统的要求较高。
4. 开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor, SRM):开关磁阻电机是一种新型的电机,其优点包括结构简单、维护成本低、效率高、体积小等。
然而,开关磁阻电机的噪音和振动较大,控制性能也不如交流感应电机和永磁同步电机。
二、驱动电机选型在选择新能源汽车驱动电机时,需要考虑以下因素:1. 功率和转矩:根据车辆的性能需求和行驶工况,选择具有足够功率和转矩的电机。
2. 效率和能量密度:高效的电机可以减少能源消耗,提高车辆的续航里程。
同时,能量密度大的电机可以减轻车辆重量,进一步提高车辆的效率。
3. 控制性能:良好的控制性能可以提高车辆的响应速度和稳定性。
4. 制造成本和维护成本:考虑电机的制造成本和维护成本,以降低车辆的总成本。
5. 环境适应性:根据车辆的运行环境和气候条件,选择适应性强的电机。