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电机技术期刊解密揭秘电动汽车的高效电控革命

当电能被转化为机械能时,电机展现出其作为电动机的工作特性;当机械能被转化为电能时,同样是发挥了它作为发电机的作用。这种将电能与机械能相互转换的装置,我们称之为“永磁同步驱动系统”。在新能源汽车领域,这种技术得到了广泛应用。

永磁同步驱动系统由几个关键部件组成:转子、定子绕组、转速传感器以及外壳和冷却系统。其中,“永磁”意味着在制造过程中加入永久性的磁体,以增强性能,而“同步”则指的是转子的速度与定子绕组产生的交流频率保持一致。这使得通过调整定子绕组输入的交流频率,可以精确控制车辆的速度。而如何调节这些频率,是电子控制单元(ECU)所要解决的问题。

与其他类型的驱动系统相比,永磁同步驱动系统最大的优势在于其高功率密度和高转矩密度,即在相同质量和体积下,它们能够提供更大的推力输出和加速度。这就是为什么它们成为新能源汽车行业首选的一大原因。

除了永磁同步驱动,还有异步驱动也受到了关注。异步驱动具有成本较低、工艺简单等优点,但功率密度和转矩密度要低于永磁同步驱动。此外,还有一种轮毂内置型(Wheel Hub Motor)的设计,它整合了车辆所有必要部件,使得结构更加简洁。但这也带来了新的挑战,如水密封问题等需要进一步解决。

电子控制单元是整个电子控制体系中的核心部分,不仅负责对高压零件进行精确控制,还包括对车载充电设备DC-DC单元等相关部件进行管理。在实现这一系列任务时,电子控制单元必须处理直流母线上的直流容量,以及使用IGBT等先进材料来完成逆变过程,从而将直流信号翻译成适用于引擎或其他负载用的三相交流信号。同时,它还需处理温度传感器和速度传感器提供的反馈信息,以保证最佳性能。此外,在充放电方面,也需要执行整流操作,将来自公共供货网络或太阳光板/风力涡轮机源自交流到直流形式以存储并供用途利用,并且对于12V侧充满必要给予适当补充支持。如果想了解更多关于此类技术最新发展,请关注我们专业栏目——《未来交通》专题报道。