一、电动汽车概述

电动汽车采用电动机驱动车轮行驶，动力来源于车载电源，作为理想“零排放”（或少排放）汽车，可使全球污染和能源危机等问题迎刃而解。为此，汽车产业朝低碳经济方向转型升级势在必行。

现代电动汽车主要分为三类：纯电动汽车 （EV）、 混合动力汽车（HEV）、燃料电池电动汽车（FCEV）。驱动电机及其控制技术是电动汽车关键技术之一，是提高可靠性、驱动性能和续驶里程的基本保证。电机驱动系统直接影响整车的动力性及经济性，是保证电动汽车续驶里程、电动汽车能否产业化的关键。

常用电动汽车驱动电机主要分为直流电动机、感应电动机、开关磁阻电动机和永磁电动机四个大类。

电动汽车所采用驱动电机一般采用专用电机，应满足如下基本性能要求：

1．在较宽速度范围内保持高效率，低损耗，并能以再生制动运行方式实现制动能量回收。

2．结构坚固，体积小，质量轻，具有高功率密度、良好的环境适应性和高可靠性。

3．有较宽的速度调节范围。高速行驶时，过载能力强，能以高速低转矩的特性输出，并有较好动态响应速度；基速以下输出低速大转矩，以适应车辆的起动、加速、负荷爬坡和频繁起停等复杂工况。

4．成本低，可靠性好，噪声较小，结构坚固且易于维护。

5．驱动系统器件成本低，理论成熟，控制性能优良，利于降低开发成本，缩短开发周期并提高整车的驱动性能。

驱动系统及其控制方法也将严重影响到其性能指标。这里，主要阐述常用电动汽车驱动系统特点及其控制方法。

二、直流电动机驱动系统

直流电动驱动系统是以直流电动机为驱动电机的电动汽车驱动系统。在混合动力汽车中，小功率电动机往往采用永磁电动机，而大功率电动机，大多采用励磁式直流电动机。

由于直流电动机驱动装置简单，所以应用于早期以及小型电动汽车中。

1．直流电动机特点

（1）直流电动机的优点：

①通过对电枢电流的控制，能够较容易地实现对转矩的线性控制；

②改变励磁绕组的电流，易于实现弱磁，从而使高速运行变得简单可行；

③串励电动机在低速时可自动地获得大转矩。

（2）直流电动机的缺点

由于电刷、换向器等易于磨损，加上转子电枢结构限制，它的转速、功率密度、使用寿命受到限制不适合高速旋转；而且，直流电动机一般质量和体积较大。因此，目前只在小型、低速车中使用。随着现代调速方法的发展，直流电动机最终将被交流电动机所取代。

2．直流电动机控制技术

直流电机驱动系统控制器一般采用斩波控制器控制。斩波器将固定的直流电压变成可调的直流电压。通过改变直流电机电枢两端的等效平均电压，控制电机的转速和转矩。斩波器既可用于控制电机的电枢电压，实现电机恒转矩调速，也可用于控制励磁绕组电压，改变励磁电流，实现恒功率弱磁调速控制。

在电枢电压调节的直流调速系统中，一般采用脉宽调制方法（PWM）直接将恒定的直流电压调制成极性可变、大小可调的直流电压，以实现直流电动机转速和方向的平滑调节。

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