電動汽車的電氣驅動技術及其發展分析

褚菲菲

摘 要：在經濟的快速發展下，人們越來越重視節能與環保，在此過程中，電動汽車技術取得了前所未有的發展，現階段已經成為國際汽車行業所研究的熱點。本文主要對目前我國驅動電機及其控制器發展的主要情況進行了分析，以及電動汽車驅動技術的發展趨勢，并提出了電動汽車發展的政策性意見。

關鍵詞：電動汽車;電氣驅動技術;發展

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.19.108

0 前言

電動汽車的核心就是電氣驅動系統，主要由三個子系統構成，有電子控制器、功率轉換器及驅動電機，驅動電機將電能轉換為機械能，在能量與驅動再生過程中，功率轉換器可以有效調節電機與能量源之間的能量流，而電子控制可實現信號處理、傳輸、轉換、采集，主要包括微處理器、電氣連接電路以及傳感器。基于此，電氣驅動系統在相關組件的配合下進行了組成，以下重點對電動汽車中應用電氣驅動技術的現狀與發展趨勢進行了充分的探討，以此來推動我國電動汽車行業的進一步穩定發展。

1 目前我國驅動電機及其控制器發展的主要情況

（1）交流異步電機。近年來，我國已經形成了小批量生產的服務、試驗、制造及開發體系，對異步電機驅動系統開發平臺進行了建立，具有自主知識產權，在各類電動客車中已經廣泛應用了大功率異步電機系統，產品性能基本滿足整車需求，通過小規模市場化應用和示范運行，對產品的可靠性進行了初步的驗證，達到了使用的標準。

（2）開關磁阻電機。堅固、簡單是開關碰阻電機的特性，效率較高，可以高速運行，轉子上沒有繞組。不僅具有直流調整系統的控制特性，還有異步電機矢量系統的高可靠性與高效率，但其具有嚴重的非線性特征。所以，在應用開關磁阻電機驅動系統過程中，很多工作集中于非線性基礎上的鐵耗和電磁轉矩的精確求解上，一般在低速時，采用電流斬波控制開關磁阻電機的轉速與轉矩，以獲得恒轉矩的特性。除此之外，還可以采用角度位置，在高速時進行控制。

自主研發能力和優化設計就是開發磁阻電機驅動系統的現狀，通過改進控制技術，對電機結構進行合理地設計，并且產品性能可以符合整車需求。部分公司已具有2000套的生產能力，對于小批量配套需求可以進行很好地滿足，目前已經配套整車示范運行，部分產品具有良好的效果。

（3）無刷直流電機。在電動汽車市場競爭的日益激烈下，方波驅動的無刷直流電機系統應用在電動汽車方面的逐漸增多。國內企業為了提高無刷直流電機產品性能，通過改進控制技術與合理的技術，已經初步形成了機電一體化，基本滿足了電動汽車的需求。

（4）永磁同步電機。隨著經濟的快速發展，永磁同步電機驅動系統開發了不同系統的產品，已經形成了一定的生產與研發能力，與國際先進水平相比，產品部分技術指標較為接近，可以應用于各類電動汽車，但總體水平還存在一定差距。對于電機轉子磁體先裝配后充磁的整體充磁技術，部分公司進行了掌握，而國內研制的釹鐵硼永磁體與日本和德國相比，雖然最高工作溫度可以達到280度，但是仍然存在較大的差距。在電機本體中，硅鋼占據著20%左右，其是制造電機鐵芯的重要磁性材料，其厚度對鐵耗有著嚴重的影響，目前在車用電機中，日本已經生產了0.27毫米的硅鋼片。

2 電動汽車驅動技術的發展趨勢

對于汽車應用而言，相比于工業應用，空間是有限的，必須根據特定的車型來定制每一套系統，最為明顯的就是混合動力汽車。雖然工業的可靠性是最高的，但是他們的目的不同，所以等級較低。例如，在汽車應用中，因為涉及到乘車者的安全性，所以電機應用系統要具備較高的可靠性;而在工業應用時，保證應用效率的可靠性即可。冷卻方式上，汽車應用的是水冷，而工業應用的是風冷。控制性能方面，汽車應用里動態性能較好，需要精確的力矩控制;而工業應用其動態性能較差，主要是其多為變頻調速控制。現階段，集成化、數字化、永磁化就是車用電驅動系統的發展趨勢，電氣驅動系統的核心就是數字化，永磁磁阻電機功率因數高、功率較大、電機效率高。

以下就是電機系統集成的兩種主要方式：一是電機與變速器結合;二是電機跟發動機結合。除此之外，電力電子的集成也是一種趨勢，目前國際最高水平的驅動控制器就是17.2kW。而采用新型薄膜電容一體化技術與采用高功能的集成模塊就是采用混合電力電子集成技術的核心。

3 電動汽車發展的政策性意見

就當前趨勢而言，除了技術上的突破，要想促進電動汽車產業的可持續發展，還需要政策上的支持，需要黨和國家給予相關的政策性指導與意見，推動電動汽車產業的進一步發展，推動車企的生產研發。為了讓企業真正看到市場，看到政府發展電動汽車的決心，國家應對電動汽車發展目標進行明確。

以往電動汽車零部件配套體系不完善，沒有一定的規模。因為，我國可以采用以市場為導向，建立完善的配套體系，對三位一體方式，政府應積極扶持，給予一定的推動力量，整車和零部件企業緊密合作，對電動汽車的產業化盡快實現。除此之外，政府還可以對懲罰及經濟獎勵建立一套可操作性、綜合性強的制度，給電動技術在交通領域給予一些特權，同時，對電動汽車生產企業，給予財政補貼等方面的支持。

政府給鼓勵消費者的消費行為，采用一些政策補貼及稅收優惠等措施。例如，政府可以減免購買電動汽車者的車輛購置稅等;地方環保局與政府可實施一定的獎勵給每輛電動汽車，可按照車輛配置進行。另外，降低車輛的使用成本，實施差異化的燃油稅等，都可以增加消費者對電動汽車的興趣，從而促進其積極的購買和使用。

積極反饋與監督所指定的政策。與其他產業相比，我國電動汽車產業化政策應對現階段市場發展，已經不能很好的滿足，相對而言較為滯后，主要是因為政策沒有連續性，一些部門工作銜接和協調存在一定的問題，不夠順暢。因此，政府有必要對結構進行及時的反饋，實時監督相關政策的實施情況，從而推動電動汽車的進一步發展。

4 結束語

綜上所述，隨著時代的不斷發展，電動汽車已經得到了革命性的突破，其中最重要的就是電氣驅動，其也是電動汽車的核心技術。目前，我國電動汽車產業研究人員，面對巨大的市場需求，應力爭做創新篇章的領導者，抓住機遇、迎難而上，從而推動電動汽車行業的可持續、穩定發展。

參考文獻：

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