探究新能源汽車的驅(qū)動電機系統(tǒng)

趙大嶺

摘 要：驅(qū)動電機系統(tǒng)存在驅(qū)動功能，為新能源汽車的一個重要組成結(jié)構(gòu)，能夠確定新能源汽車具體駕駛方向。為改善驅(qū)動電機系統(tǒng)對應(yīng)運轉(zhuǎn)情況，減少新能源汽車對應(yīng)能耗，應(yīng)充分了解新能源汽車對應(yīng)驅(qū)動電機系統(tǒng)狀況。本文主要分析新能源汽車涉及驅(qū)動電機系統(tǒng)對應(yīng)現(xiàn)狀情況，總結(jié)驅(qū)動電機系統(tǒng)具體類型狀況，了解驅(qū)動電機系統(tǒng)詳細驅(qū)動方式，進而促使新能源汽車相關(guān)驅(qū)動電機系統(tǒng)的推廣運用。

關(guān)鍵詞：新能源 汽車 驅(qū)動電機系統(tǒng)

近些年，新能源汽車得以較快發(fā)展，對于驅(qū)動電機系統(tǒng)的需求逐漸增加，需滿足運用時間較長，成本花費較少，運行效率較高，并盡量降低能耗情況等。所以，研究新能源汽車相關(guān)驅(qū)動電機系統(tǒng)狀況，促進新能源汽車對應(yīng)驅(qū)動電機系統(tǒng)進步和發(fā)展非常重要。

1 新能源汽車涉及驅(qū)動電機系統(tǒng)具體現(xiàn)狀情況

當今，中國在新能源汽車相關(guān)驅(qū)動電機系統(tǒng)的研發(fā)時間相對比較短，對應(yīng)驅(qū)動電機系統(tǒng)發(fā)展情況相對較慢，在新能源汽車相關(guān)驅(qū)動電機系統(tǒng)質(zhì)量以及安全方面尚存一定不足[1]。所以，需進一步擴發(fā)對新能源汽車相關(guān)驅(qū)動電機系統(tǒng)的研發(fā)，充分保證驅(qū)動電機系統(tǒng)的動力準確良好輸出，保證新能源汽車相關(guān)驅(qū)動電機系統(tǒng)高效性。

考慮到當前配置驅(qū)動電機系統(tǒng)的新能源汽車，尤其是混合驅(qū)動的新能源汽車，驅(qū)動電機系統(tǒng)所設(shè)置于相對較狹的空間范圍中，運行環(huán)境相對復雜，需要承受比較大的振動力量，容易集聚灰塵，存在比較大的沖擊性，易于被腐蝕等。所以，應(yīng)盡量保證新能源汽車相關(guān)驅(qū)動電機系統(tǒng)存在一定特別需求，第一，驅(qū)動電機系統(tǒng)應(yīng)相對比較可靠，能夠保證在任何狀況下維持較好安全性;第二，驅(qū)動電機系統(tǒng)需具備相對低速的扭矩情況，驅(qū)動電機系統(tǒng)應(yīng)存在較寬范圍中的速率值較高及恒定功率值，若無變速器，驅(qū)動電機系統(tǒng)也需符合對應(yīng)扭矩需求;第三，驅(qū)動電機系統(tǒng)具體體積應(yīng)比較小，驅(qū)動電機系統(tǒng)對應(yīng)重量也相對較輕;第四，驅(qū)動電機系統(tǒng)應(yīng)符合四倍到五倍過載要求，應(yīng)該較短時間中完成加速過程以及爬上一定坡度需要;第五，驅(qū)動電機系統(tǒng)具體功率密度應(yīng)相對比較高，驅(qū)動電機系統(tǒng)對應(yīng)體積密度也需較大，且可減少配置驅(qū)動電機系統(tǒng)的新能源汽車整體重量，增加新能源汽車對應(yīng)續(xù)駛里程情況;第六，驅(qū)動電機系統(tǒng)應(yīng)存在較寬調(diào)節(jié)速率需求，在相對比較寬轉(zhuǎn)速時及扭矩范圍中比較比較大的效率，延長新能源汽車相關(guān)續(xù)駛里程狀況;第七，驅(qū)動電機系統(tǒng)應(yīng)具備比較好的工作可控情況，對應(yīng)穩(wěn)定性較好，相關(guān)精度比較大，且存在比較好的性能;第八，驅(qū)動電機系統(tǒng)花費應(yīng)相對適當，不可太高，盡量滿足新能源汽車市場對應(yīng)接受度等。

2 新能源汽車涉及驅(qū)動電機系統(tǒng)對應(yīng)類型狀況

2.1 開關(guān)磁阻驅(qū)動電機系統(tǒng)

新能源汽車相關(guān)開關(guān)磁阻驅(qū)動電機系統(tǒng)主要包含四個結(jié)果，涵蓋開關(guān)磁阻具體電機、控制器、功率轉(zhuǎn)換器、轉(zhuǎn)子部位傳感器，在控制器中設(shè)置控制電路結(jié)構(gòu)以及功率轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子部位傳感器裝于電機一側(cè)[2]。

新能源汽車涉及開關(guān)磁阻驅(qū)動電機系統(tǒng)對應(yīng)結(jié)構(gòu)相對較為緊密，在新能源汽車較高速率駕駛時比較適用，同時，開關(guān)磁阻驅(qū)動電機系統(tǒng)相關(guān)驅(qū)動電路較為簡單，性能較好，對應(yīng)花費比較少，對應(yīng)控制較為便攜。因此，新能源汽車相關(guān)開關(guān)磁阻驅(qū)動電機系統(tǒng)在新能源汽車不同路況下駕駛時較為適用，存在一定潛力。

然而，新能源汽車對應(yīng)開關(guān)磁阻驅(qū)動電機系統(tǒng)具體轉(zhuǎn)矩脈動相對比較高，且存在比較高的噪聲，開關(guān)磁阻驅(qū)動電機系統(tǒng)對應(yīng)功率密度值相對較低，開關(guān)磁阻驅(qū)動電機系統(tǒng)相關(guān)允許效率不高，采取轉(zhuǎn)子部位傳感器導致結(jié)構(gòu)相對復雜等，具備一定不足。

2.2 三相異步驅(qū)動電機系統(tǒng)

新能源汽車對應(yīng)三相異步驅(qū)動電機系統(tǒng)涵蓋三相異步電機和電機對應(yīng)控制器。三相異步電機對應(yīng)控制器采取電力件使直流電轉(zhuǎn)為三相交流電，并將三相交流電運輸至三相異步電機中，形成三相磁動勢且構(gòu)建一定磁場。此磁場和轉(zhuǎn)子導體能夠有效運轉(zhuǎn)，形成感應(yīng)一定感應(yīng)電流。轉(zhuǎn)子導體被電磁力干擾之下，具備一定電磁轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子得以轉(zhuǎn)動，待電機軸具有一定機械負載的時候，則可提供機械能，進而得到驅(qū)動效果[3]。

新能源汽車相關(guān)三相異步驅(qū)動電機系統(tǒng)相關(guān)構(gòu)成較為簡單，花費相對比較少，結(jié)構(gòu)較為牢固，不用設(shè)置部位傳感器，運轉(zhuǎn)比較可靠，噪聲并不大，扭矩脈動相對比較小，轉(zhuǎn)速極限較大等，故三相異步驅(qū)動電機系統(tǒng)在早期新能源汽車中應(yīng)用較為廣泛，但現(xiàn)今應(yīng)用較少。

2.3 永磁同步驅(qū)動電機系統(tǒng)

新能源汽車具體永磁同步驅(qū)動電機系統(tǒng)主要包含永磁同步電機和電機具體控制器。新能源汽車具備的永磁同步電機采取特殊材料，具備較佳磁力性能，在充磁之后不用增加外部能量，可構(gòu)建較強磁場，同時磁場具有永久特點，保證體積比較小，維持重量相對較輕。永磁同步驅(qū)動電機存在高效特征，且可維持較大運行速率，同時響應(yīng)速率比較快，還可符合特殊運轉(zhuǎn)需求。而且，新能源汽車相關(guān)永磁同步驅(qū)動電機可減少能量損失及消耗情況，提升電機具體運行效率。此外，新能源汽車涉及永磁同步驅(qū)動電機不設(shè)置勵磁電源結(jié)構(gòu)以及勵磁繞組結(jié)構(gòu)，降低相關(guān)結(jié)構(gòu)復雜性，相關(guān)構(gòu)成較為緊密，保證永磁同步驅(qū)動電機運轉(zhuǎn)更加具有可靠性。而新能源汽車相關(guān)永磁同步電機具體控制器采取電力器使直流電更改成交流電，且對交流電具體電流波形、電流大小、電流相位等予以調(diào)整，保證有效控制永磁同步電機運轉(zhuǎn)狀況，維持永磁同步電機可依據(jù)有關(guān)要求順利運行。在不更改轉(zhuǎn)向的基礎(chǔ)上，如果想對新能源汽車涉及的永磁同步電機在電動與發(fā)電間更改，僅用調(diào)整永磁同步電機具體控制器功率管中對應(yīng)導通順序情況，對定子電流具體方向予以更改，促使永磁同步電機轉(zhuǎn)矩得以反向則可滿足以上要求。使新能源汽車相關(guān)永磁同步電機自電動情況改成發(fā)電情況時可形成反向轉(zhuǎn)矩現(xiàn)象，得到制動作用，并可對新能源汽車對應(yīng)動能予以回收，進而針對新能源汽車具體制動能量實施回收利用，減少新能源汽車相關(guān)制動能量消耗及浪費情況，從而降低新能源汽車對應(yīng)能耗狀況。

永磁同步驅(qū)動電機系統(tǒng)是現(xiàn)今新能源汽車運用相對廣泛的驅(qū)動電機系統(tǒng)[4]。而永磁相關(guān)磁阻電機為永磁同步驅(qū)動電機系統(tǒng)的發(fā)展方向。永磁同步驅(qū)動電機系統(tǒng)采取永磁材料及電力器，將以往運用的電刷與滑環(huán)撤除。永磁同步驅(qū)動電機系統(tǒng)功率密度比較好，永磁同步驅(qū)動電機系統(tǒng)效率較高。而內(nèi)嵌式的永磁同步驅(qū)動電機系統(tǒng)因恒定功率調(diào)節(jié)速率范圍相對比較寬，且可選擇矢量控制方式符合新能源汽車較高性能需求，存在一定運用優(yōu)越性。新能源汽車相關(guān)永磁同步驅(qū)動電機系統(tǒng)可促使電機轉(zhuǎn)子具體轉(zhuǎn)動速率和定子旋轉(zhuǎn)磁場對應(yīng)轉(zhuǎn)動速率維持一致，而且，當電源頻率維持不變的時候，轉(zhuǎn)動速度不改變，和負載不存在關(guān)系，故可促使新能源汽車運轉(zhuǎn)更加具備穩(wěn)定性，可滿足新能源汽車過載情況等。新能源汽車內(nèi)部空間設(shè)計相對比較緊湊，對于驅(qū)動電機系統(tǒng)性能需求比較高，而永磁同步驅(qū)動電機系統(tǒng)體積不大、重量不重、效率較高等，故在新能源汽車涉及驅(qū)動電機系統(tǒng)應(yīng)用中存在一定優(yōu)勢。

3 新能源汽車涉及驅(qū)動電機系統(tǒng)詳細驅(qū)動方式

3.1 純電動驅(qū)動方式

新能源汽車相關(guān)純電動驅(qū)動方式包含集中電動驅(qū)動方式、分布電動驅(qū)動方式。集中電動驅(qū)動方式包含一個電機為新能源汽車提供驅(qū)動動力，采取集中電動驅(qū)動方式時，新能源汽車的電機以及減速器能夠得以集成，在不用更改功率的基礎(chǔ)上，減少電機對應(yīng)峰值扭矩情況，進而促使新能源汽車電機機體大小降低，可減少新能源汽車電機對應(yīng)成本花費，現(xiàn)今，大多純電動新能源汽車都是采用這種電動驅(qū)動方式[5]。分布電動驅(qū)動方式包含多于兩個的動力輸出結(jié)構(gòu)，在車輪中設(shè)置電機的新能源汽車則常采取這種電動驅(qū)動方式，能夠降低新能源汽車相關(guān)能耗情況，主要是因為分布電動驅(qū)動方式形成的電能可運動至裝于車輪中的電機，有效減少對應(yīng)能量消耗及損失情況，同時不用采取傳動軸以及變速器等結(jié)構(gòu)，同時可有效分配新能源汽車各個車輪動力，促進新能源汽車可以順利行駛。

3.2 混合動力驅(qū)動方式

全混式是常用的混合動力驅(qū)動方式之一，在電機驅(qū)動系統(tǒng)以及內(nèi)燃機系統(tǒng)方面分別具備機械更改速率設(shè)置，可以采取齒輪方法或是采取行星齒輪方法予以聯(lián)合，對新能源汽車對應(yīng)電機以及內(nèi)燃機具體轉(zhuǎn)動速率予以調(diào)整。

并聯(lián)式混合也是多見的一種混合動力驅(qū)動方式，并聯(lián)式混合的對應(yīng)動力驅(qū)動新能源汽車常采取一體化集成式起動發(fā)電機，涵蓋常規(guī)內(nèi)燃機動力驅(qū)動系統(tǒng)以及電機動力驅(qū)動系統(tǒng)，這兩項動力驅(qū)動系統(tǒng)能夠單一運行或是合作運行，促使新能源汽車得以驅(qū)動駕駛。

混動動力驅(qū)動系統(tǒng)依據(jù)發(fā)動機以及電機對應(yīng)功率值，可區(qū)分成微混式、中混式、全混式，其中，皮帶驅(qū)動下的起動及發(fā)電機采取微混式，一體化集成下的起動發(fā)電機采取中混式，驅(qū)動電機加發(fā)電機兩個電機相關(guān)系統(tǒng)則采取全混式。皮帶驅(qū)動下的起動及發(fā)電機對應(yīng)功率值偏低，可促使發(fā)動機起動速率得以怠速之上，對發(fā)動機實行起動，并可為蓄電池實行充電。一體化集成下的起動發(fā)電機在較為復雜行駛路況中比較適用，而且新能源汽車采用這種方式相對比較簡單，成本花費比較少。驅(qū)動電機加發(fā)電機兩個電機相關(guān)系統(tǒng)可以相對靈活調(diào)整內(nèi)燃機具體功率狀況，調(diào)整對一個電機運行情況，但新能源汽車采取這種方法相對較為復雜，存在比較大的成本花費。

4 結(jié)束語

綜上所述，當前，新能源汽車涉及驅(qū)動電機系統(tǒng)的運用更加廣泛，驅(qū)動電機系統(tǒng)具體類型狀況有多種，涵蓋開關(guān)磁阻驅(qū)動電機系統(tǒng)、三相異步驅(qū)動電機系統(tǒng)、永磁同步驅(qū)動電機系統(tǒng)等，其中，永磁同步驅(qū)動電機系統(tǒng)逐漸被推廣使用，驅(qū)動電機系統(tǒng)詳細驅(qū)動方式主要有兩種，包含純電動驅(qū)動方式、混合動力驅(qū)動方式，現(xiàn)今市場應(yīng)用的驅(qū)動方式以混合動力驅(qū)動方式為主。未來需進一步優(yōu)化新能源汽車涉及驅(qū)動電機系統(tǒng)具體功能，促使新能源汽車在能源及資源方面利用情況更加合理且科學。

參考文獻：

[1]董靜，潘江如，茍春梅.關(guān)于新能源汽車的驅(qū)動電機系統(tǒng)設(shè)計與研究[J].科技風，2018（28）：109.

[2]閆云敬.新能源電動汽車電機驅(qū)動系統(tǒng)的故障分析[J].內(nèi)燃機與配件，2020（2）：127-129.

[3]張雪.新能源汽車電機驅(qū)動控制系統(tǒng)的研究[J].中國化工貿(mào)易，2018，10（23）：191.

[4]黃闖，代穎，羅建.新能源汽車異步電機驅(qū)動系統(tǒng)的電磁振動與噪聲分析[J].工業(yè)控制計算機，2019，32（5）：160-161，164.

[5]丁榮軍，劉侃.新能源汽車電機驅(qū)動系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)展望[J].中國工程科學，2019，21（3）：56-60.