电动汽车驱动电机的特性

电动汽车驱动电机的特性

电动汽车用电动机需要频繁启动和停车，并承受较大的加速度或减速度，而且要求低速大转矩爬坡，高速小转矩运行和运行速度范围宽，其特性主要体现在：

1）电动机受车辆空间的限制，为减小车辆自重，提高车辆有效载荷的要求，电动机应该具有功率密度较大、效率较高的特点；

2）电动汽车在加速或爬坡时，需要电动机提供4~5倍的额定转矩；

3）在电动汽车高速行驶时，电动机应以4~5倍的最低转速运行；

4）电动汽车用电动机应根据车辆的驱动特点和驾驶员的习惯设计；

5）电动汽车用电动机应可控性好，稳态精度高；

6）电动汽车用电动机要安装在行驶的车辆上，应该能够承受高温、多变的气候条件和频繁的振动，在恶劣的环境下能够正常工作。

目前，直流电动机（DC）、感应电动机（IM）、永磁同步电动机（PMSM）以及开关磁阻电动机（SR）等在电动汽车上均有不同程度的应用。

电动机是纯电动汽车唯一的动力源，通常适用于电动车辆使用的电动机外特性在额定转速以下，以恒扭矩模式工作；在额定转速以上，以恒功率模式工作。电动汽车用驱动电动机的机械特性如下图所示，分成两个区域：恒转矩区域和恒功率区域。在基速以下为恒转矩区，电动机输出恒转矩；基速以上为恒功率区，电动机输出恒功率，在恒功率区，通过弱磁控制电动机到达最高转速，因此也称弱磁区。转速范围要覆盖整个恒转矩区和恒功率区。在调速范围，要具备快速的转矩响应特性。永磁无刷直流电动机转矩密度最高，但它在恒功率区很难高速运行，限制了其最大调速范围。感应电动机易实现恒功率区弱磁升速，也得到较广泛的应用。

驱动电动机除了应具备上述要求的机械特性，在整个工作区具有高效率也至关重要。从电动汽车行驶工况可以看出，电动机不只工作在额定点，因此要求电动机在整个转矩——转速特性区内都要有高效率。要求高效率应覆盖整个转矩——转速特性区，这对电动机设计是困难的。因此，选用电动机时应使电动机在频繁工作区有高效率。