EV是ElectricVehicle的简称,即电动汽车。在电动汽车传动系统选项中,电机的位置对于车辆的动力传输和用途起着非常重要的作用。电动汽车可以采用不同的配置,如单电机、双电机、三电机或每个车轮一个单独的电机。
(1)EV电机分类:目前,汽车使用的电动机可分为有刷DC电动机、无刷DC电机、永磁同步电机、感应电机、开关磁阻电机、同步磁阻电机和轴向磁通无铁永磁电机。其中:
①有刷直流电机:有刷DC电机是DC电机中最简单的一种,它利用电刷通过机械换向方式将电流传递给电机绕组,电枢或转子是电磁铁,定子磁铁是永久磁铁。
有刷DC电机不需要任何控制器来操作或改变速度,其优点是能够在低速时提供最大扭矩。其缺点是结构笨重、效率低、电刷产生热量并导致效率下降,热量也很难传导出去消除,因为有刷DC电机是在转子的中心产生的。因此,有刷DC电机不用于电动汽车。目前市场上菲亚特、熊猫、伊莱克特等汽车品牌使用的是DC系列电机。
②无刷直流电机:直流无刷电机(BrushlessDCMotor,简称BLDC)是一种不使用机械换向触头(碳刷)的直流电机,而是通过电子控制器实现换向取代传统带碳刷的直流电机,所以又被称为电子式可调速直流电动机或电子式换向直流电机。直流无刷电机是一台带永磁体的DC电机,没有换向器和电刷装置。这种电机的换向是电子控制器完成的,因此直流无刷电机是免维护的。
直流无刷电机的主要优点为:①直流无刷电机具有体积小,功率密度高;②外特性好,能够在低速下输出大转矩,使得它可以提供大的起动转矩;③速度范围宽,任何速度下都可以全功率运行;④效率高、过载能力强。直流无刷电机效率约为95%-98%,使得它在拖动系统中有出色的表现;⑤再生制动效果好,由于它的转子是永磁材料,制动时电机可以进入发电机状态;⑥无机械换向器,采用全封闭式结构,可以防止尘土进入电机内部,可靠性高;比异步电机的驱动控制简单。主要用于最大功率为60千瓦的小型汽车。缺点是恒定功率范围短,随着速度的增加扭矩减小,成本高。
③永磁同步电机:在永磁同步电机中,转子上有永磁体,类似于无刷DC电机,具有良好的牵引特性,如高功率密度和高效率。可以在不同的速度范围内运行而无需使用齿轮系统,省去了变速箱。
永磁同步电机高效、紧凑,适合安装在车轮上,即使在非常低的速度下也具有高扭矩,可用于更高的功率等级。但与其他电机相比价格较昂贵。同时,永磁同步电机在轮内运用时,高速运转时会产生大的铁损。大多数汽车制造商将永磁同步电机用于混合动力汽车和电动汽车。
④异步感应电机:在固定电压和固定频率运行下,感应电机不像直流系列电机那样具有高启动转矩,但这种特性可以通过使用各种控制技术来改变,如矢量控制或磁场定向控制方法。通过使用这些控制方法,可在电机启动时获得最大扭矩,这适用于牵引应用。
这类电机的转子是鼠笼式结构,由于维护较少,使用寿命长。异步感应电机的效率可以达到92%-95%。缺点是需要复杂的逆变器电路,并且电机控制困难。因为异步感应电机成本低廉,是性能导向型汽车的首选。如特斯拉models、丰田或AV4和通用EV1也使用这种电机。
⑤开关磁阻电机:开关磁阻电机是双凸极变磁阻电机的一种,结构简单、坚固。这种电机的转子是单片层压钢,上面没有绕组或永磁体。这降低了转子的惯性,有助于更高的加速度。由于转子是一个坚固的整体,这款电机适合高速应用。
开关磁阻电机提供高功率密度,为符合电动汽车的基本特征。开关磁阻电机SRM的定子和转子的磁极数不同,通过控制定子绕组的电流来改变磁阻,从而产生扭矩。因此,SRM的转子移动是步进的,每次移动到磁阻最小的位置。开关磁阻电机最大的缺点是控制复杂,增加了开关电路,也有一些噪声问题。
⑥同步磁阻电机:SynRM的转子类似于传统的感应电机,具有笼型转子和凸起的磁极,但不包含永磁体。定子结构与感应电机相似,有绕组。当交流电流通过定子绕组时,产生旋转磁场,转子的磁极在旋转磁场下产生磁阻变化,从而产生扭矩。SynRM是自同步的,意味着其转子速度与定子磁场的旋转速度同步。
同步磁阻电机是一种同步电动机,其转矩是由于转子的交直轴和直轴导磁率不相等而产生的。转子没有励磁绕组或永磁体。目前,这种类型的电机由于其简单和坚固的结构,作为电动以及混合动力汽车的替代物变得非常受欢迎。这种模式的主要优点主要在于不存在转子笼损耗,允许比相同大小的感应电动机的转矩更高的永久转矩。
⑦轴向磁通无铁永磁电机:轴向磁通无铁永磁电机是电动汽车中使用的最先进的电机。它有一个没有槽的外部转子,这里避免使用铁,也没有定子铁芯,以减轻机器的重量。
轴向磁通无铁永磁电机的一个显著优点是转子可以安装在车轮的侧面,将定子绕组放置在车轴上。这种无槽设计通过减少铜损来提高了效率,因为更多的空间是可用的,雷诺沃RenovoCoupe轿跑车用过这种电机。
实际上,现在电动汽车更多地使用IPMSynRM电机,含义为“内置永久磁铁同步磁阻电机”,IPM表示内置永久磁铁,Syn表示同步,R表示磁阻,M表示电机。结合了同步永磁电机和同步磁阻电机的优点。
第1章 EV电机简介
第2章 全球头部厂商市场占有率及排名
第3章 中国市场头部厂商市场占有率及排名
第4章 全球主要地区产能及产量分析
第5章 行业产业链分析
第6章 2019-2024年中国EV电机行业财务状况
第7章 全球EV电机市场下游行业分布
第8章 全球主要地区市场规模对比分析
第9章 2019-2024年中国EV电机行业运行状况监测分析
第10章 2019-2024年中国EV电机进出口数据监测
第11章 中金企信国际咨询研究成果及结论
项目可行性报告&商业计划书专业权威编制服务机构(符合发改委印发项目可行性研究报告编制要求)-中金企信国际咨询:集13年项目编制服务经验为各类项目立项、投融资、商业合作、贷款、批地、并购&合作、投资决策、产业规划、境外投资、战略规划、风险评估等提供项目可行性报告&商业计划书编制、设计、规划、咨询等一站式解决方案。助力项目实施落地、提升项目单位申报项目的通过效率。
中金企信国际咨询相关报告推荐(2024-2025)
《2025-2031年中国刚挠结合板行业市场供需状况分析与投资策略研究预测》
《2025-2031年中国印制电路板行业供需形势分析及投资规划建议分析报告》
《2025-2031年全球及中国光学接近传感器行业全景调研及占有率排名调研报告-中金企信发布》
《全球及中国背板连接器行业运行环境分析及投资战略洞察报告(2025-2031)-中金企信发布》
《中国达林顿晶体管行业全景调研及发展趋势洞察报告(2025-2031)-中金企信发布》
全部评论 (0)