新能源汽车驱动电机与控制技术 模块一 新能源汽车概述共85页

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任务2.2 认知新能源汽车电机及控制技术 五、驱动电机发展趋势
1.驱动电机的功率密度不断提高
驱动电机作为动力输出源，其自身的性能直接影响到了电动汽车的整体性能。除了需要 满足不同工况不同车型的需求，还要受车内空间的限制。这就需要电动轿车用电机向高性能 和小尺寸发展。不断提高电机本身的功率密度，用相对小巧的电机发挥出大的功率成为驱动 电机未来的发展趋势。永磁电机具有高转矩密度、高功率密度、高效率及高可靠性等优点。 我国具有世界最为丰富的稀土资源，因此高效节能、高性能、轻型化永磁电机是我国车用驱 动电机的发展方向。
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任务2.2 认知新能源汽车电机及控制技术 五、驱动电机发展趋势
2.驱动电机高速化，回馈制动范围宽广高效化
通过提高电机的工作转速，减小电机的体积和质量，进而拓宽回馈制动的范围，采用适当 的变速系统及控制策略，可以使回馈制动的允许范围拓宽而适应更多工况，使整车节能更加 有效，延长行车里程。
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任务2.2 认知新能源汽车电机及控制技术
电动汽车的再生制动发电系统组成
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任务2.2 认知新能源汽车电机及控制技术 四、我国电机的应用
1.交流异步电机
2.开关磁阻电机
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任务2.2 认知新能源汽车电机及控制技术 四、我国电机的应用
3.无刷直流电机
4.永磁同步电机
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任务2.2 认知新能源汽车电机及控制技术 五、驱动电机发展趋势
1.驱动电机的功率密度不断提高 2.驱动电机高速化，回馈制动范围宽广高效化 3.驱动电机系统集成化和一体化 4.驱动电机控制系统数字化 5.开关磁阻电机市场化
5.开关磁阻电机市场化
未来为满足消费者对纯电动轿车的动力性、经济性需求，需要考虑到纯电动轿车的成本、效率 、续驶里程、100 km 能耗、最高速度等问题，在解决开关磁阻电机输出转矩脉动大的问题后，拥 有结构和控制简单、效率高、转速范围宽、成本低、质量轻等特点的开关磁阻电机将越来越会被汽 车企业重视，并运用在电动汽车上。

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27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
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28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
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29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
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30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
8360、人民的幸福是至高无个法。— —西塞 罗▪26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
新能源汽车课件电动汽车电机驱动系统
56、极端的法规，就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益， 而是为 了公共 的利益 ；一部 分靠有 害的强 制，一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ，那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克

01 新能源汽车概述 标 题 目 录 内 容
TITLE DIRECTORY CONTENT
中国发展电动车的原因：
我国汽车现状
在新能源车这个新的平 台上，暂时没有特别大 的差距，有赶上的一个 机会。
能源危机的迫近
如果发动机汽车增加的 话原油的海外依赖度就 会继续升高。
资源结构类型
稀土资源丰富，98%的 稀土都集中在中国，电 动车所需大部分零部件 都需要稀土资源。
标题目录内容
TITLE DIRECTORY CONTENT
动力电池
为整车储存能量，内部设置有动力电池管理器 和温度、电压传感器。
电池管理器主要的功用就是： （1）电池包电量计算； （2）电池温度、电压、湿度检测； （3）漏电检测、异常情况报警； （4）充放电控制、预充控制； （5）电池一致性检测； （6）系统自检等。
（3） 回收再生制动能量
当车辆滑行或制动时，控制电机反转来产生电能 对动力电池进行充电。
01 新能源汽车概述 标 题 目 录 内 容
TITLE DIRECTORY CONTENT
发动机不同工况的燃油消耗
PART 02
02 电动车构造
标题目录内容
TITLE DIRECTORY CONTENT
1、电源和电池管理系统；
03 主要零部件介绍
标题目录内容
TITLE DIRECTORY CONTENT
动力总成（电机+变速箱）
电动车的能量转换装置，通过驱动电机控制器 的调配用电机将电能转化为机械能，驱动整车行驶。
03 主要零部件介绍
标题目录内容
TITLE DIRECTORY CONTENT
序号
A B C
连接

息， 并控制动力蓄电池充放电， 以防止动力蓄电池过充电和过
BMS
放电。
动力蓄电池箱
用于支撑、固定和保护动
力蓄电池系统，主要由上盖、
下托盘、正负极引出插孔、采
集线接口、维修开关等组成。
用于储存和提供电能，通 常先由多个电池单体串/并联组 成电池模块，再由多个电池模 块串联组成电池包。 动力蓄电池
辅助元器件 主要包括继电器、预充电
学习任务 实训任务
动力蓄电池系统 驱动电机系统 整车控制系统 辅助系统 认识纯电动汽车的基本结构 熟悉各系统主要设备及其安装位置 分析纯电动汽车的工作原理
学习程度 识记 理解 应用
● ● ● ●
● ● ●
自我勉励
任务工单
1．任务描述
——认识纯电动汽车
学生以3～5 人为一组，选出组长并进行任务分工。各小组根据实际情况，在实
BMS、MCU、空调控制器等模块的通信，实现信息的组织与传输、 （4网）络纯状电态动的汽监车控可、在网车络辆节制点动的时管对理制、动信能息量优进先行权回的收动，以态提分配和网 （5）高整车络车辆故控的障制续的系驶诊统里断持程与续。处监理测等整网车络的管状理态功，能并。进行故障诊断。
（6）整车控制系统可对车辆状态进行实时监测，并将各子系统的状态信
序号 名称
内容描述
单位 数量 备注
任务工单
3．制订方案 （1）各小组针对工作规划展开讨论，制订实施方案。 （2）指导教师对各小组的实施方案给出评价。 （3）各小组根据指导教师的评价对实施方案进行调整。 （4）调整合格后的实施方案即最终实施方案。
4．工作实施 各小组按照最终实施方案，系统地分
析实训车辆的动力性和经济性，并将实施 内容及完成情况填入表中。

•对于内燃机汽车来说，在路况恶劣需要频繁启动和停止 的行驶条件下，可回收制动使之相对节省一些燃油。
电动汽车技术与原理 第 8 页
1.2 新能源汽车对电动机的性能要求
（1）体积小、重量轻； （2）在整个运行范围内的高效率； （3）低速大转矩特性及较宽范围内的恒功率特性； （4）高可靠性； （5）高电压； （6）电气系统安全性高。
主要内容： 基本结构 机械特性
工作原理 控制方法
电动汽车技术与原理 第 30 页
电动机的分类
转子 鼠笼式 结构 绕线式
异步机
单相异步电动机
交流电动机
电 动
绕组
同步机 相数
两相异步电动机 三相异步电动机
机
直流电动机 他励、异励、串励、复励
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1.异步电动机的结构
定子绕组 （三相）
1. 他励式直流电动机 2. 并励式直流电动机 3. 串励式直流电动机 4. 复励式直流电动机
电动汽车技术与原理 第 14 页
2.2 直流电动机的工作原理
定子有一对N、S极，电枢绕组的末端分别接到两个换向片上， 正、负电刷A和B分别与两个换向片接触。
如果给两个电刷加上直流电源，则有直流电流从电刷A流入， 从电刷B流出。根据电磁力定律，载流导体受到电磁力的作 用，其方向可用左手定则判定，两段导体受到的力形成了一 个转矩，使得转子逆时针转动。
外加电阻可人为改变电动机的机械特性。
电动汽车技术与原理 第 38 页
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三相异步电动机的铭牌数据
型号 电压 转速
Y132S－6 380 V 960r/min
三相异步电动机 功 率 3 kW 电 流 7.2 A 功率因数 0.76

驱动电机的结构原理-三相异步电机原理
小结
• 本节讲述了永磁同步电动机的结构和原理，需要注 意的是电机的不同运行状态。
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驱动电机的结构原理-直流电机
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驱动电机的结构原理-开关磁阻电机
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分组演练、测试
第1、2组按照工单完成电机控制台架的认识和测试任务； 第3、4组使用实车操作。操作内容： 1、举升比亚迪e5轿车，观察电机及电机控制器的安装 位置； 2、举升车辆，分别变换前进、倒档，加速，松开加速踏 板，踩下制动踏板，观察电机的各种运行状态。

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逆变器的结构原理
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逆变器的结构原理
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逆变器的结构原理
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逆变器的结构原理
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逆变器的结构原理
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驱动电机的结构原理-三相异步电机原理
小结
• 本节讲述了使用IGBT进行逆变的原理，需要注意的 是了其基本原理。
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汽车驱动电机概述—电机分类
1、直流电机
优点：调速性能良好；起动性能好；具有较宽的恒功率范围；控制较为简单； 价格便宜。缺点：效率低；维护工作量大；转速低；质量和体积大
应用：巡逻车、电动观光车、电动叉车等
2、交流异步电机：
优点：效率高、成本低 、结构简单、制造方便、可靠性好；缺点：体积大、质 量大、功率密度低
目前电动汽车基本上使用交流异步电机和永磁同步电机两种。
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汽车驱动电机概述—电机控制系统

1000万辆，同比增长约60% 。
中国是全球最大的新能源汽 车市场，2022年销售量占比 超过50%，欧洲和北美市场
紧随其后。
随着技术进步和政策推动，预 计未来几年新能源汽车市场将
保持高速增长。
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主要参与者及其市场份额
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特斯拉是全球领先的新能源汽车制造商，2022 年销售量占比约15%，产品线覆盖轿车、SUV 和卡车等多个领域。
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技术创新带来的挑战
电池技术瓶颈
新能源汽车电池续航里程、充电速度和寿命等问题仍需突 破。
基础设施建设
充电桩、换电站等基础设施建设尚不完善，影响新能源汽 车普及。
智能化和网联化技 术
自动驾驶、车联网等技术与新能源汽车的融合尚处于探索 阶段。
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市场推广过程中的机遇
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定义与分类
定义
新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规的车用燃料 ，但采用新型车载动力装置），根据车辆的动力控制和先进的驱动方式，生产 出的有新技术、新结构的汽车。
分类
新能源汽车包括纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车、氢发动机汽车等 。
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发展历程及现状
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包括刹车系统、转向系统、空调系统等传统 汽车零部件供应商向新能源领域转型。
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中游整车制造商
纯电动乘用车制造商
专注于纯电动乘用车的研发、生产和 销售，拥有丰富的产品线和技术储备 。
纯电动商用车制造商
主要生产纯电动客车、货车等商用车 ，满足城市公共交通和物流配送需求 。
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插电式混合动力汽车制造商