导语:电动汽车驱动电机是其核心组件,至关重要。四种主要类型的电机广泛应用于此领域,即直流有刷、永磁无刷、交流感应和开关磁阻。
直流有刷电机
直流有刷电机结构简洁且技术成熟,它们在20世纪80年代中期仍然是国内外研发的主力。不过,由于成本高昂、体积庞大,这些限制了它们在电动汽车上的使用。
永磁无刷电机
永磁无刷系统分为由方波驱动的(BLD-CM)和由正弦波驱动的(PMSM),两者都享有一定的功率密度优势,并且控制方式与感应型相似。它们以效率为6%之高而受到欢迎,在当前研究热点中占据一席之地。这类电机会提供更小体积、高效能量转换以及较快响应时间,使其适合于精细化驾驶,但由于材料价格昂贵,目前仅耐受12°C以上温度环境。日本开发的一些车型采用这种设计。
交流感应电机
交流感应类型早已被用于这一领域,其调速技术成熟,具有简单结构、小体积轻质及可靠运行等优点。但因转速控制范围有限和转矩特性不佳,它们并不适合频繁启动或加减速操作,如美国及欧洲研发的某些车型所示。
开关磁阻(SRM)- 电机
SRM拥有简便可靠、高效稳定运行能力、灵活控制策略快速响应以及低成本优势。但实际应用时发现存在噪声大、需要位置传感器等缺陷,因而受到一定程度限制。
每种这四种类型各自具备优劣势,但考虑到能源价值对新能源车辆来说极为宝贵,因此选择最高效率产品——永磁无刷式,是一种理想选择,其普遍应用见诸现代小功率以下100kW内的小型私家用车上。在国外,有越来越多采用先进性能级别的全轮驱动方案,其中通过直接将一个或更多个高性能永久同步异步(PMS)或者伺服DC风扇变频恒温水冷却系统直接附着到单个轮毂上,从而省去传统机械变速箱、中间轴及前后桥梁复杂部件,大幅提升整体轻量化与节能效果。此方案尤其对于军事装甲运输工具,如越野战车和轻坦克,而要求低速度下强大的扭矩输出情况下表现出色。近年来美英法德等国家开始将该技术引入军事装甲运输设备取得显著成绩。