電動汽車用電機技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

　　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?shù)哪芰吭赐猓€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)。