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新能源純電動車的三種驅動電機一覽

2019-06-11 13:09 來源:互聯網 編輯:Janet

驅動電機作為純電新能源車的三大部件之一,是新能源車企最核心技術。隨著動力電池的目標已經向著300WK/GK邁進,目前已涌現出了一大批優秀的電池企業,最知名的的就是比亞迪了。但相應的,驅動電機方面卻并沒有太過于強勢的企業。

這說明目前新能源車企在核心技術方面還是有偏科。

新能源純電動車的三種驅動電機

目前主流的驅動電機有集中式、輪邊式和輪轂式三種形式,目前都為永磁同步電機技術,區別只是電機安裝在車輛的位置不同而已。實際上驅動電機技術并不是剛剛開始發展的,新能源汽車跟無軌電車所使用的的驅動電機是一樣的,無軌電車先后經歷了直流電機、異步交流電機、永磁同步電機等階段,而新能源汽車則是直接進入永磁同步電機。所以說驅動電機技術并非什么前沿科技,只是我們目前不是掌握的不是那么踏實而已。

驅動電機的基本工況要求

驅動電機相當于傳統車的發動機,將能源轉化為驅動力,但考慮到車輛使用時候的速度、續航、耐久等需求,至少要滿足這樣幾種基本要求:

1.寬調速范圍:要求驅動電機在低速時能輸出大扭矩,以滿足起步時需求;高速巡航時則需要具有恒定功率輸出特性,以滿足線性加速;

2.高密度輕量化:以滿足安裝空間和整車布置、重量的限制;

3.高效率:節能省電以保證更大的續航里程,畢竟不可能無限堆積電池;

4.能量回收:可以在車輛減速時將制動的部分動能回收,從而達到增加續航里程。不過目前各品牌對這方面做得并不好;

5.高可靠性與安全性:其機械強度、抗震性、冷卻技術、電器系統和控制系統都必須能滿足車輛安全性的標準和規定;

6.成本能夠持續降低;

事實上目前沒有哪家的驅動電機能夠完全滿足以上所有要求,但能夠滿足更多的要求則肯定該驅動電機越為優秀。

驅動電機的類型

1.集中式驅動電機:集中式驅動電機與傳統車橋最為相似,在驅動車輪時候必須要通過過渡零部件,如減速器、傳動軸等。目前大多數低速電動車基本是此類結構,主要是此類結構最為簡單低廉。而這些低速電動車還有個問題是普遍省略了變速器。這就帶來了一個問題,那就是起步或爬坡時候的低扭不足;再就是體積相對較大,傳動效率不高等缺點。

新能源純電動車的三種驅動電機

因此有不少車型干脆采用雙驅動電機的方式以彌補動力不足的問題,這也是新能源汽車中四驅的比例遠比傳統車高的原因,同時也解釋了為什么很多那些互聯網造車的首發車型為何大多是SUV的原因。

目前市場的主流是集中式驅動電機+傳統車橋,這是因為其結構特點,傳統車橋只要稍加改裝就可以匹配,因此可以減少非常大的研發費用。

2.輪邊式驅動電機:輪邊式結構至少需要兩臺驅動電機,當然也可能更多。兩個驅動電機布置在車橋的兩側,通過側減速器和輪邊減速器實現減速增扭來驅動單個車輪。輪邊電機可以需要驅動軸,也可以不需要,這是它與集中式驅動電機不同的地方。

新能源純電動車的三種驅動電機

但相對集中式來說,輪邊式對整車底盤布置的意義重大,尤其是在后軸驅動的情況下,傳統轎車由于要通過一根長長的傳動軸將前方變速器的動力傳遞到后輪,會因為車身和車輪間的變形運動產生非常多的影響,但輪邊驅動電機則可以直接裝在車輪邊上,因此無需考慮太多的抗扭變形等因素,因此也就可以將底盤做得非常平坦,車身也可以更富有變化。

3.輪轂式驅動電機:簡單說,輪轂電機就是將所有東西一股腦的裝在輪轂中,如驅動電機、減速器等在輪轂內部直接驅動車輪,其實這是目前最為常見的驅動形式,基本上家家都有的電瓶車后驅動輪都是這種結構。其最大的優點就是結構小巧,省去了差速器、半軸以及變數裝置。同時因為少了這些結構的機械損失,相應提高了傳動效率。

新能源純電動車的三種驅動電機

所有輪轂式驅動電機其實并不是什么太陌生的技術,但現實是極少有量產車使用,雖然各家的概念車基本都是以輪轂式為假想基礎的。

新能源純電動車的三種驅動電機

這是因為其最大的技術難題是協調控制,行駛中哪臺電機需要工作、哪臺需要停止,在什么時機和工況下工作,這就難了。比如轉彎時兩側車輪轉動的速度不一樣,而輪轂式結構肯定沒有差速器來協調兩輪的,這就需要電子差速裝置來控制,但目前大家的技術都有點不太樂觀。

現在影響輪轂電機在電動車上大規模使用的原因很多,除了協調控制問題之外,還有散熱、耐沖擊、可靠性和成本等因素在制約。

標簽: 驅動電機

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