三、混合动力汽车驱动电动机分类
高功率密度、高效率、宽调速的车辆牵引电动机及其控制系统既是
混合动力汽车的心脏,又是
混合动力汽车研制的关键技术之一。
混合动力汽车在不同的历史时期采用不同的电动机,最早是采用控制性能好和成本较低的直流电动机。随着电子技术、机械制造技术和自动控制技术的发展,交流电动机、永磁电动机和开关磁阻电动机显示出比直流电动机更加优越的性能,这些电动机在逐步取代直流电动机,图10所示为现代
混合动力汽车所采用的各种电动机,表1为现代
混合动力汽车所采用的各种电动机的基本性能比较。
四、混合动力汽车对电动机性能的基本要求
混合动力汽车的驱动电动机的主要参数为电动机类型、额定电压、机械特性、效率、尺寸参数、质量参数、可靠性和成本等。另外,为电动机所配里的电子控制系统和驱动系统,也会影响驱动电动机的性能。
①在允许的范围内,尽可能采用高电压,这样可以减小电动机的尺寸和导线等装备的尺寸,特别是可以降低逆变器的成本。
②高转速。
电动汽车所采用的感应电动机的转速可以达到8000~12000r/min,高转速电动机的体积较小,质量较小,有利于降低
混合动力汽车的整车装备质量。
③质量小。电动机采用铝合金外壳,以降低电动机的质置,各种控制装置的质量和冷却系统的质量也要求尽可能小。另外,还要求电动机和控制装置在运转时的噪声要低。
④电动机应具有较大的启动转矩和较大范围的调速性能,使
混合动力汽车有良好的启动性能和加速性能,以获得所需要的启动、加速、行驶、减速、制动等的功率与转矩。电动机具有自动调速功能,因此,可以减轻驾驶人的操纵强度,提高驾驶的舒适性,并且能够达到与内燃机汽车加速踏板同样的控制响应。
⑤
混合动力汽车应有最优化的能量利用,电动机应商效率、低损耗,并在车辆减速时,实现再生制动能量的回收,再生制动回收的能量一般可达到总能量的10%~15%,这在内燃机汽车上是不能实现的。
⑥各种动力电池组和电动机的工作电压可以达到300V以上,其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)有关车辆电气控制安全性能的标准和规定,装置高压保护设备。
另外,电动机还要求可靠性好,耐沮和耐潮性能强,运行时噪声低,能够在较恶劣的环境下长时期工作,结构简单,适合大批量生产,使用维修方便,价格便宜等。
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