电机的灵魂揭秘电动汽车电控技术
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,它则表现出发电机的工作特性。正是这种能够实现两种形式能源互换的能力,使得电机成为新能源汽车领域不可或缺的一部分。在这些车辆中,大多数情况下,当刹车制动时,机械能会被转换回电能,并通过发电机进行充放电。
一个典型的永磁同步電機由轉子、定子绕组、轉速傳感器以及外壳和冷却系统等部件组成。"永磁"一词指的是在制造过程中加入永久磁体,从而提升了電機性能。而“同步”则意味着轉子的速度与定子绕组产生的旋转磁场保持一致。这使得通过控制定子绕组输入的交流频率来调节車速成为可能。如何精确地调节频率,是電控系統所需解决的问题。
与其他类型之間相比,永磁同步電機最大的優點之一便是它具有極高功率密度與轉矩密度,這代表了在相同质量與體積下,可以為新能源汽车提供最大動力輸出與加速度。此乃為何在對空间與自重有嚴格要求的地方,如新能源汽车产业,永磁同步電機成為首選。
除了 永磁同步電機以外,異步電機也因特斯拉公司使用而受到廣泛關注。相較於 永磁 同步 電機,其 轉子的速度總是低於由定子绕組產生的旋轉磁場(由定子绕組產生)的速度,因此它們看起來就像是在不同頻率上運行。但這種設計也有其優點:成本更低、工藝簡單,但同時也帶來了一個缺點,即功率密度和轉矩密度要低於永磁同步 電機。
轮毂 电机会将动力装置、传动装置及制动装置整合到轮毂内部,这种设计简化了车辆结构并省去了大量传统部件。不过,在保持水密封性及对电子元件进行精确控制方面,还存在许多挑战待解决。
对于新能源汽车来说,对于驱动设备及其相关零件(如充放电设备和DC-DC变压器)的控制至关重要,而这一切都归功于称为“电子控制单元”(ECU)的技术。这是一个复杂且敏捷的地缘信息处理中心,它不仅负责管理整个系统,而且还需要处理来自各种传感器——包括转速传感器和温度传感器——的大量数据,以确保一切按预期运行。当从储存池获取直流输出后,这个核心单元利用逆变技术将其转换成三相交流以供使用,然后根据需要调整它们,以达到最佳效率和安全性的平衡点。