淺談電機在新能源汽車上的應用

羅柏松

【摘 要】汽車在帶給人們極大便利的同時，也給我們賴以生存的環境造成了不可挽回的傷害，首當其沖的就是大氣，多年的汽車尾氣的排放給大氣帶來了嚴重的影響，臭氧層空洞，全球溫室效應、酸雨、霧霾等眾多環境污染的大問題，汽車尾氣都是罪魁禍首，其直接間接造成的經濟、能源、生態損失是數不勝數的。所以現階段發明了新能源汽車，采用電機供能，既能保證人們對汽車的需求又保護環境一舉兩得，本研究主要闡述的就是新能源汽車電機的應用。

【關鍵詞】電動機；新能源汽車；電動機的應用

0 前言

新能源汽車最大的亮點就是改變了傳統汽車的供能模式，以電能轉化成機械能的技術被廣泛應用于新能源汽車中，發動機是最重要的應用，除此之外，許多汽車零件也開始使用電機，給人們帶了了更多的方便。電動機分為很多類型，其中，驅動電動機系統是汽車中應用最為廣泛的電動機，也是本文介紹的重點。

1 電機在新能源汽車上的應用

1.1 電機在發動機中的應用

新能源汽車相比較傳統汽車，最大的改變就是將燃油驅動汽車改為電力驅動，目的是保護環境以及保護世界上所剩無幾的不可再生資源，部分新能源汽車用清潔可再生能源作為源動力，如利用秸稈發酵成的乙醇作為能源，乙醇是一種清潔能源且屬于可再生能源，可以在短時間內被大量制造出來，免去資源枯竭的后顧之憂，非常適合當代汽車的發展趨勢，在這里我們不予詳細說明。電動機在啟動系統上的應用基本是完全代替了燃油的使用，通過更高效，更環保，更節能的方式驅動汽車，同時，由于電動機的特殊性，他可以在汽車的各個部件使用，這是內燃機所無法達到的。既滿足了當代對于汽車的強烈需求，又滿足了對日益惡化的環境的保護要求，也保護了不可再生資源，是一件一舉多得的事情。簡單說來，電動機在發動機上的使用，主要是代替內燃機在驅動系統發揮作用，將傳統熱能轉化為機械能的驅動方式改為電能轉化為機械能來驅動汽車。同時，利用自身優勢在其他汽車部件上發揮作用，成為新能源汽車上最重要的部件之一。

1.2 電機在底盤中的應用

電動機在底盤上的應用主要是在兩個方面，第一是電動機在助力轉向系統中的應用，另一個是在汽車車輪防抱死系統上的應用。汽車的助力轉向系統一直是一個很特殊的系統，即使在傳統的汽車中。它也是由蓄電池發電進行工作，而在新能源汽車中，更是干脆利用電力工作，只要控制電動機輸出時的轉矩以及電力的單位時間內的大小，就可以直接控制助力轉向的方向和速度。相比于傳統用蓄電池的作為推動力，顯然這樣更加簡單方便，也提供了強大的能源供給的保護。汽車的防抱死系統是汽車在制動過程中，防止因剎車踩的太死，而出現車輪抱死的情況，車輪抱死并不能很好的起到摩擦作用，達到制動的目的，在緊急制動中常常容易造成致命的危險。汽車的防抱死功能是否完善有效，是判斷一輛車檔次的重要參考系數，常見的防抱死裝置是在每一個車輪上安裝一個傳感器，用來檢測車輪轉速，通過智能化的方式來判斷此時汽車處于什么狀態，當系統判斷汽車處于一種車輪抱死的狀態時，會自動反饋給相應的部件以及車主，同時汽車會采取相應的措施，防止車輪抱死，導致危險的發生。

1.3 電機在汽車零部件上的應用

隨著科技的不斷發展創新，汽車的各種零部件也由手動操作改為自動控制，常見的比如電動的玻璃升降器，電動后視鏡等，還有一些傳統的電動設備，比如中央閉鎖裝置，以及電動雨刷等都直接應用電動機系統來控制。關于電動玻璃升降器，大部分的汽車已經放棄了傳統的搖把式升降車窗，而采用電動式按鈕控制車窗，按鈕控制車窗主要的結構就是電動機和減速器，兩者互相配合，制造了電動玻璃升降器。電動玻璃升降器不僅美觀實用，也不易分散司機的注意力。電動后視鏡是改變了傳統的后視鏡需要手動改變方向來觀察后方情況的操作模式，電動后視鏡是通過以電動機為主的控制系統，通過遙控可以在汽車內就控制后視鏡的轉動方向，這樣既不耽誤正常的汽車駕駛，又能達到轉動后視鏡隨時觀察汽車后面的情況，簡單而高效，有效減少了司機因注意力在后視鏡而沒有關注前方異常情況而導致危險的發生。中央閉鎖裝置是在駕駛位置能夠直接操控所有車門的開門或者鎖門情況的裝置，主要目的是防止有人（尤其是小孩）在汽車行駛過程中，擅自或不小心打開車門，在行駛過程中打開車門是一種非常危險的事情，常常容易造成連環事故的發生，因此，利用電動機使駕駛員有控制整個車的車門閉合的裝置是非常重要的。

2 部分重要驅動電機系統在新能源汽車上的使用

2.1 永磁同步電機驅動系統

永磁同步電機實際上是一個概括的總稱，他分為兩種，一種是正弦永磁同步電機，另一種叫做矩形波無刷直流電機。在這里，我們重點來介紹第二種永磁驅動電機。矩形波無刷直流電機是同類電機中效率最高的一種電機，同時，它兼具輸出穩定性強，續航時間長等優良特點，因為它不產生換向火花，不受到電磁波的干擾，所以使用壽命也明顯高于其他電動機，在同類型產品中，無刷直流電機算是比較先進，性能優點比較突出的一款電動機。當然，它也有不可避免的缺點，它具有優良的性能和操作體驗，它的操作系統也比普通驅動電機復雜的多，還有一點缺點就是成本高昂，主要是目前市場上永磁體價格很貴，作為永磁同步電機的一種，無刷直流電機不可避免的使用永磁體，加上系統較為復雜，整體的價格就比較昂貴。但是無論如何，作為有著超高優良特性的無刷直流電動機，在有著廣泛的應用的同時，也被相關人員積極研究，尋找更先進的使用渠道以及改善改良整個系統，試圖擺脫無刷直流電動機在使用上受限制的兩大因素，即：成本昂貴，操作系統復雜。

2.2 交流感應電機驅動系統

我們都知道，電動汽車的驅動方式主要有兩種，一種是集中電機驅動，集中電機驅動不適合大批量生產，但是成本較易控制，是一種純將內燃機改為電動汽車的裝置。有兩種電動機類型可供選擇，一種是直流電動機，直流電動機在上文中已經提過，除了無刷電動機在使用上有著較廣泛的應用，其他形式的直流電動機依然處于不斷改進的理論研究階段，交流感應電機驅動系統是目前比較可靠的驅動方式，主要代表電機是三相異步電機，他的優點是轉子結構簡單，尤其相對于結構復雜，操作難度大的無刷直流電機來說，同時，三相異步電機還有運行系統穩定，很少需要維護，使用壽命長，成本低，運轉效率高等方方面面的優點。可以說是同類電動機中性價比最高的一款電動機。當然，他沒有完全替代其他電機的應用，是因為他也有不足之處，首先是耗電量大的問題，耗電量大意味著使用成本的增加，但是最重要的是無法進行長途旅行，汽車所儲電量無法支持三相異步電機的長時間使用，還有在運轉過程中，要確保感應電機的相對問題，否則電動機壽命會受到影響。

3 結語

汽車是人類歷史上一項偉大的發明，而電動機的使用最大限度的減少了汽車使用時的弊端，因此，可以預見，新能源汽車在未來幾年會迅速推廣開來，有關電動機在新能源汽車上的使用也會更加的深入，我們有理由相信，隨著新能源汽車的發展，我們的環境會有日趨變好的狀態。所以深入研究電動機在新能源上汽車上應用，值得我們不斷去探究。

【參考文獻】

[1]趙立泰.淺談電機在汽車上的應用[J].新能源汽車的科技創新，2016，（23）.

[2]李然.交流異步電動機的應用[J].新能源汽車的科技創新，2016，（26）.

[責任編輯：張濤]endprint