新能源汽車龍頭特斯拉公司使用的電機是三相感應(yīng)電動機,而非傳統(tǒng)電動車所用的稀土永磁電機。電動汽車(BEV)是指以車載電源為動力,用電機驅(qū)動車輪行駛,符合道路交通、安全法規(guī)各項要求的車輛。由于對環(huán)境影響相對傳統(tǒng)汽車較小,其前景被廣泛看好,但當前技術(shù)尚不成熟。
工作原理:蓄電池——電流——電力調(diào)節(jié)器——電動機——動力傳動系統(tǒng)——驅(qū)動汽車行駛(Road)。
特斯拉電動機的四個關(guān)鍵參數(shù)
新能源汽車主要分為電動和油電混合兩大類,其中油電混合的大類中又分為油電混合、插電式混合動力和增程式混合動力三類。下面著重介紹一下特斯拉汽車參數(shù)配置表中電動機部分的相關(guān)四個參數(shù)。
● 電動機最大功率(單位:kW)
簡單來說,我們完全可以將電動機看作常規(guī)的內(nèi)燃機,所以其同樣有兩個重要的參數(shù)——最大功率和最大扭矩。最大功率是指一臺電動機所能實現(xiàn)的最大動力輸出,這個概念和發(fā)動機相似,不過電動機卻有著自己的動力輸出特性。
電動機是一種能量轉(zhuǎn)換效率很高的機器,相比內(nèi)燃機30%多的工作效率,電動機通常都在85%以上,而且功率越大,工作效率也越高,而大型電機的效率甚至可以達到98%。
● 電動機最大扭矩(單位:N·m)
這個概念也與發(fā)動機的最大扭矩相近,電動機的最大扭矩不僅與電動機的轉(zhuǎn)速有關(guān)還和功率有關(guān)。而電動機最大的特點就是低轉(zhuǎn)速下的扭矩強勁,正是基于這一 點,在混合動力系統(tǒng)中,當車輛起步或急加速時,電動機可以起到輔助和彌補發(fā)動機動力特性的作用,從而提升車輛的加速性能。
● 電池支持最高續(xù)航里程(單位:km) 對于純電動汽車、中度及重度混合動力汽車以及增程式汽車來說,它們都涉及到一個在純電力驅(qū)動模式下的續(xù)航里程問題,這個續(xù)航里程的多少主要與電池的容量 相關(guān),電池容量越大,續(xù)航里程就遠。不過在實際情況中,由于受到外界環(huán)境的影響(特別是氣溫)以及空調(diào)和電器設(shè)備的使用,續(xù)航里程通常都低于工信部或者廠 家所標注的最大續(xù)航里程。
● 電池容量(單位:kWh)
電池容量也就是一塊電池組中究竟蘊藏了多少能量,衡量它的單位我們用 kWh,1kWh也就是我們常說的1度電的能量。目前,國內(nèi)普通的純電動汽車的電池容量通常在20kWh左右,所以其續(xù)航里程也就只有100多公里,而像 特斯拉-MODEL S的85和P85版車型的電池組容量則達到了85kWh,所以其續(xù)航里程可以達到400多公里。 『特斯拉-MODEL S的85和P85車型的電池組容量則達到了85kWh』 而對于混合動力車型來說,其電池組的容量要相對更小一些,同時根據(jù)混合動力的程度,電池組的容量也會不同,按電池容量一般來說,普通的油電混動《插電式混動《增程式混動。
特斯拉電機為什么可以做的這么???
著作權(quán)歸作者所有。商業(yè)轉(zhuǎn)載請聯(lián)系作者獲得授權(quán),非商業(yè)轉(zhuǎn)載請注明出處。
影響電機輸出功率的兩個因素,一個是轉(zhuǎn)速,一個是扭矩。兩者的乘積高了,功率就大了。
特斯拉的電機功率大,原因也是一樣。他有超過10000轉(zhuǎn)的最高轉(zhuǎn)速和600NM的扭矩,當然他的恒扭矩區(qū)在0~5500rpm,以上是恒功率區(qū),轉(zhuǎn)速提高扭矩同比例下降。
所以問題又變成怎么在那么小的體積下實現(xiàn)10000轉(zhuǎn)的高轉(zhuǎn)速和怎么提供600NM的大扭矩?
機械上實現(xiàn)10000轉(zhuǎn)是容易的,做好動平衡,用高轉(zhuǎn)速的軸承。
電路上面呢?需要轉(zhuǎn)子通過高頻高壓的大電流,什么概念?大約是500Hz、350V,1000A,我說的是大致的范圍。
帶來的問題:耐壓相對好解決(其實也有點難的),大電流需要很粗的導(dǎo)電截面,高頻率會有很強的趨膚效應(yīng)這是矛盾。
特斯拉怎么解決:多股線,盡可能短的線圈端部,還有是高溫高頻的承受力,相應(yīng)的線圈、定子的散熱,妙招是一體化的變頻器和異步電機。
變頻器一體化后,EMC的問題容易解決了。
異步電機是容易做到平穩(wěn)驅(qū)動,可以高效的驅(qū)動到很高速,這是相對永磁同步電機的明顯優(yōu)勢。
因為電機有一個額定工作轉(zhuǎn)速,高于此轉(zhuǎn)速需要超電壓或者是弱磁驅(qū)動,異步電機弱磁很容易,只要減小相應(yīng)的勵磁電流就可以了。永磁同步也可以弱磁,需要增加一個相應(yīng)的去勵磁的電流??偟碾娏鞯某惺苣芰τ邢?,所以異步的優(yōu)勢就明顯。
扭矩怎么辦:增加磁場,提高磁場的有效利用率。
怎么增加:定子、轉(zhuǎn)子的深槽型,增加導(dǎo)磁截面,還有轉(zhuǎn)子磁場的一致性,減小端部的損失(他們有一個專利描述)。銅轉(zhuǎn)子?更多的還是通過增加導(dǎo)磁截面來提高轉(zhuǎn)矩。只是通過降低轉(zhuǎn)子導(dǎo)體電阻,最大扭矩沒有增加。
然后還有一個因素:一體控制器和電機設(shè)計,電機可以以最大扭矩運行,我們通常的異步電機的額定扭矩只有最大扭矩的50%不到。
綜合:轉(zhuǎn)速上提高了4倍,扭矩上提高了4倍,總體上就驚人了。
-
電動機
+關(guān)注
關(guān)注
73文章
4087瀏覽量
95905 -
特斯拉
+關(guān)注
關(guān)注
66文章
6288瀏覽量
126421
發(fā)布評論請先 登錄
相關(guān)推薦
評論