OFweek新能源汽車網(wǎng)訊 環(huán)境和能源問題日益引起全球的高度重視，因此研發(fā)節(jié)約能源、少污染甚至無污染的綠色汽車已成為全球的熱點。電動汽車具有低噪聲、零排放、高效、節(jié)能及能源多樣化和綜合利用等顯著優(yōu)點，成為各國開發(fā)的主流。電動汽車的發(fā)展有賴于技術(shù)的進步，尤其是需要進一步提高其動力系統(tǒng)的性能，降低其成本。而當(dāng)前制約電動汽車發(fā)展的最關(guān)鍵問題之一就是電動機。

　　早期的電動汽車用驅(qū)動電機大多采用直流電機。但隨著微電子、電力電子技術(shù)和自動化控制技術(shù)的快速發(fā)展，電動汽車上采用交流感應(yīng)電機作為驅(qū)動電機日益增多。與直流電機相比，其結(jié)構(gòu)簡單堅固、質(zhì)量輕、體積小、低成本、效率高、價格低廉。

　　交流感應(yīng)電機有鼠籠轉(zhuǎn)子式和繞線轉(zhuǎn)子式。繞線轉(zhuǎn)子式可通過改變外電路參數(shù)來改善電機的運行性能，但其成本高、需要維護、耐久性不足，因而它沒有鼠籠轉(zhuǎn)子式應(yīng)用那么廣泛，特別是在純電動汽車和混合動力汽車上。

　　永磁電機根據(jù)輸入電機接線端的電流可分為永磁直流電機和永磁交流電機亦稱永磁無刷電機，永磁無刷電機又包括永磁同步電機、永磁無刷直流電機和永磁混合電機三種。永磁電機的控制方式與交流感應(yīng)電機基本相同，是當(dāng)前電動汽車應(yīng)用的研發(fā)熱點。

　　永磁直流電機若勵磁線圈和磁極用永磁體代替，傳統(tǒng)的繞線式直流電機就變成了永磁直流電機。永磁直流電機功率密度和效率較高，電樞反應(yīng)減少，換向器得以改善。這些優(yōu)點促進了它在電動車上的應(yīng)用。但因其換向器會產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩波動，同時其電刷會帶來摩擦和射頻干擾，并且它們都需要定期維護，因而永磁直流電機的應(yīng)用不再有吸引力。

　　電動汽車有純電動、混合動力和燃料電池三種類型，無論純電動汽車、混合動力電動汽車還是燃料電池電動汽車，車用驅(qū)動電機系統(tǒng)既是關(guān)鍵技術(shù)又是共性技術(shù)。目前各國際汽車集團、跨國氣集團、科研院所都投入大量資金與人力開展電動汽車用驅(qū)動電機系統(tǒng)技術(shù)研發(fā)。

　　隨著電機及驅(qū)動系統(tǒng)的發(fā)展，控制系統(tǒng)趨于智能化和數(shù)字化。變結(jié)構(gòu)控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、自應(yīng)控制、專家系統(tǒng)、遺傳算法等非線性智能控制技術(shù)，將單獨或結(jié)合應(yīng)用于電動汽車的電機控制系統(tǒng)。它們的應(yīng)用將使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、響應(yīng)迅速、抗干擾能力強，參數(shù)變化具有魯棒性，可大大提高整個系統(tǒng)的綜合性能。蓄電池是電動汽車的儲能動力源。能量管理系統(tǒng)是電動汽車的智能核心。一輛設(shè)計優(yōu)良的電動汽車，除了有良好的機械性能、電驅(qū)動性能、適當(dāng)?shù)哪芰吭?即電池)外，還應(yīng)該有一套維持電動車所有蓄電池組件工作的能量管理系統(tǒng)，并使其工作于最佳狀態(tài)。

　　由于電池的能量密度較低，電池組的質(zhì)量過大，因此，即使電動汽車動力系統(tǒng)的效率很高，使用鉛酸電池的電動汽車一次充電的續(xù)駛里程也只有100km左右。由于電池性能差，電動汽車的動力性能無法達到當(dāng)前內(nèi)燃機汽車的水平。

　　由于電動汽車所能攜帶的電能有限，所以在車上對電能的使用必須注意節(jié)省，車內(nèi)空調(diào)和暖風(fēng)的選用必須充分考慮其對電動汽車續(xù)駛里程的影響。除此之外，動力轉(zhuǎn)向、真空助力器、主動(半主動)懸架以及其他一些車載電器的使用也受到限制。因此，乘員的舒適性受到影響。

　　國內(nèi)車用電機驅(qū)動系統(tǒng)的可靠性和耐久性較低，且缺乏可靠性和耐久性評價理論依據(jù)，無法通過設(shè)計和有限試驗獲知電動汽車電機驅(qū)動系統(tǒng)的壽命。電機驅(qū)動系統(tǒng)是典型的串聯(lián)可靠性模型，現(xiàn)有國標(biāo)(報批稿)制定的可靠性測試工控仍參照發(fā)動機考核，缺乏可靠性和耐久性評價理論依據(jù)。

　　與提升材料利用率、建立可靠性和電池兼容模型等有關(guān)的一些基本模型缺乏，是車用電機驅(qū)動系統(tǒng)技術(shù)突破的理論障礙，例如電機高功率密度化后，磁場飽和和波弦、脈振和線性假設(shè)的理想模型預(yù)測值相差甚遠，需要建立新型的鐵損耗模型。

　　電動汽車用電機驅(qū)動系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展趨勢基本可以歸納為永磁化、數(shù)字化和集成化。永磁電機具有效率高、比功率較大、功率因數(shù)高、可靠性高和便于維護的優(yōu)點。采用矢量控制的變頻調(diào)速系統(tǒng)，可使永磁電動機具有寬廣的調(diào)速范圍。因此，電機的永磁化成為電機驅(qū)動技術(shù)的重要發(fā)展方向之一。永磁電機是電動汽車尤其是轎車的主流技術(shù)，永磁磁阻式比表貼式更適合電動汽車應(yīng)用。數(shù)字化也是未來電機驅(qū)動技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。數(shù)字化不僅包括驅(qū)動控制的數(shù)字化，驅(qū)動到數(shù)控系統(tǒng)接口的數(shù)字化，而且還應(yīng)該包括測量單元數(shù)字化。隨著微電子學(xué)及計算機技術(shù)的發(fā)展，高速、高集成度、低成本的微機專用芯片以及dsp等的問世及商品化，使得全數(shù)字的控制系統(tǒng)成為可能。用軟件最大程度上地代替硬件，除完成要求的控制功能外，還具有保護、故障監(jiān)控、自診斷等其他功能。全數(shù)字化是電動車控制乃至交流傳動系統(tǒng)的重要發(fā)展方向之一。

　　總之，電動汽車驅(qū)動電機總的發(fā)展趨勢是由通用走向?qū)Ｓ茫芍绷髯呦蚪涣?。電機作為電機驅(qū)動系統(tǒng)的動力源，是電動汽車動力系統(tǒng)的核心，已成為電動汽車發(fā)展的瓶頸。相信隨著電機技術(shù)電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)、自控技術(shù)的飛速發(fā)展和更加完美的結(jié)合，電動車用電機必將發(fā)展成為可靠、易維護、低成本、高效率、寬調(diào)速、高功率密度和高集成度的智能電機。