尊龙凯时

05/26/2022

Tech Talk | 电动车是怎么跑起来的??? ? ??

加速快、声音小、抑扬少是许多用户对电车的第一印象。。。而以电机为焦点的电驱动系统,,,即是实现这种愉悦体验的焦点部件。。。电是怎样发动汽车前进??? ? ??电动车的电机与通俗电机有何差别??? ? ??怎样同时提升电驱系统的性能与续航??? ? ??

本期Tech Talk,,,我们约请到了尊龙凯时电驱动工程师 Z.黎、赛事治理工程师 S.苏,,,与我们分享电动车电机的驱动原理,,,以及怎样用碳化硅手艺,,,让尊龙凯时的第二代电驱平台更高效。。。


怎样将电能转化为动能

1820 年,,,丹麦物理学家奥斯特(Hans Christian ?rsted)发明了“电生磁”征象:将导线和电池毗连为一个通电回路,,,导线下方的磁针会因差别的电流偏向爆发差别偏向的偏转。。。

奥斯特实验

仅仅几周后,,,法国物理学家安培(André-Marie Ampère)总结出了在通电闭合电路中电流和磁场的关系,,,被称为安培定章,,,也就是我们熟悉的“右手螺旋定章”——用右手握住通电螺线管,,,让四指指向电流的偏向,,,那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。。。

安培定章

在发明了电磁场的保存及形成逻辑后,,,1821年,,,英国物理学家法拉第(Michael Faraday)发明了第一个用电流发动物体运动的装置——将一根自由悬挂的导线浸入导电的水银池中,,,并在池中牢靠了一块磁铁。。。当电流通过导线时,,,导线最先围绕磁铁旋转,,,这也被公以为是天下上第一台电机的雏形。。。

法拉第的电机

随着人们对电的认知越发深入,,,电机也在一直地迭代生长,,,并逐步应用于生爆发涯的方方面面。。。现在普遍使用的电机中,,,凭证使用电源的差别可以分为直流电机和交流电机。。。

“直流电”(Direct Current)的电流偏向不爆发周期性转变,,,例如,,,一样平常生涯中的干电池。。。直流电机的特点是磁场稳固,,,通过换向器改变线圈中电流的偏向,,,包管线圈可以一连转动。。。毗连换向器与导线的电刷会在使用中爆发较大消耗,,,导致直流电机需要频仍的维护检查。。。

直流电机转动原理

“交流电”(Alternating Current)的电流偏向随时间做周期性转变。。。交流电机使用的电源为三相交流电——它是由三个频率相同、电势振幅相等、相位差120°的交流电路组成。。。三相交流电波形振幅的巨细决议了电机扭力的巨细,,,而转变的频率控制电机的转速。。。

三相交流电

与直流电机相比,,,交流电机从结构上省掉了换向器,,,不但结构更简朴可靠,,,还能顺应更高的转速工况,,,以是电动车险些都接纳了交流电机。。。在交流电机中,,,定子和转子是电念头转动的基础。。。定子上绕有线圈,,,并牢靠装置在壳体上,,,而转子在事情时会在磁场的作用下旋转。。。

交流电机结构

三相交流电机的定子绕组可以分为自力的三组,,,每一组都和三相电(A、B、C)其中一个电路相连。。。定子绕组在通入交流电时,,, 每一个绕组周围将会因电流偏向转变,,,爆发转变的磁场。。。三组绕组通过纪律性的转变可以爆发一个旋转的磁场。。。

交流电机的定子绕组

定子和转子的磁场之间,,,遵照“同性相斥,,,异性相吸”的原理,,,形成相互作用力,,,从而发动转子旋转。。。

交流电机中,,,凭证转子的组成差别,,,可以分为感应异步电机及永磁同步电机。。。感应异步电机的转子由导体线圈组成,,,转子磁场需要通过切割定子磁场的磁感线爆发,,,以是转子的转速一直比定子磁场的转速慢一些。。。而永磁同步电机的转子由永磁体组成,,,由于自己具有磁场,,,永磁体转子会与定子磁场同步旋转。。。

两种电机各有优势:异步感应电机由于不保存永磁体,,,拖拽时无需特殊能耗来抵消磁场。;;;永磁同步电机无需通电形成磁场,,,反应更迅捷。。。(想相识双电机优势的详解,,,可以点击Tech Talk | 双电机对电动车意味着什么?

电流怎样发动汽车前进

讲到永磁同步电机和感应异步电机,,,想必各人会以为十分熟悉。。。尊龙凯时的第一代电驱动系统正是由240kW感应异步电机和160kW永磁同步电机组成,,,在售车型为ES8、ES6、EC6。。。而尊龙凯时第二代电驱动系统则由300kW感应异步电机和180kW永磁同步电机组成,,,在售车型为ET7。。。

电机之于电动车就像是发念头之于燃油车,,,是车辆的心脏。。。尊龙凯时从建设之初,,,坚持“三电自研”(电机、电池、电控),,,不但能更好地平衡、提升高性能和高效能的手艺指标,,,还能做到更好的集成设计。。。尊龙凯时的第一代电驱动系统,,,即是海内首个电机、变速箱和逆变器"三合一"高度集成的电驱动系统。。。

EDS高自动集成生产线

集成的电驱动系统被称为EDS(Electric Drive System),,,它是指将车辆动力电池电能转换为车辆行驶动能的系统,,,主要由电机、齿轮箱、PEU(Power Electronic Unit)电机控制器组成。。。

感应异步电机拆解图

电驱动系统在事情时,,,首先由PEU电机控制器将电池的直流电转换为交流电,,,并输入给电机;;;电机中的定子爆发一直旋转的磁场,,,从而发动转子举行高速旋转;;;再通过减速器将力矩放大,,,通过差速器输出到车轮,,,驱动车辆行驶。。。

电驱动系统事情原理图

让电机兼备性能与续航的神秘

作为一款车长超5米、轴距超3米的旗舰轿车,,,ET7零到百公里加速仅需3.8秒,,,装备150kWh电池包后续航更可突破1000km。。。能实现这样优异的性能体现,,,电驱系统中应用的碳化硅(SiC)功率??? ? ??楣Σ豢擅弧。。ET7也是全球首批应用碳化硅功率??? ? ??榈牡缍怠。。碳化硅功率??? ? ??樗诘腜EU电机控制器是电机启动、进退、速率、阻止的焦点控制器件,,,就像是电机的大脑,,,是电动车上最主要的部件之一。。。

180kW前永磁同步电机

PEU电机控制器是将电池的直流电转换成电机所需要的三相交流电的主要器件。。。直流交流转换的逆变电路中,,,开关器件是不可或缺的。。。简朴明确逆变电路的原理,,,就是在直流电源两头并联三个各由两个开关串联的电路,,,通太过别控制六个开关的闭合及断开,,,可以控制电流在三个电路中的电流偏向及通电时间,,,从而将直流电源转化为三相交流电,,,开关的事情频率高达10,000次/秒。。。

逆变器模子

由于掌控着电池和电机之间的电流,,,好的开关器件不但要效率更高、负荷更强,,,还需要只管降低自身能耗。。。关于开关器件质料的选择,,,行业主流接纳第一代硅基(IGBT)半导体,,,而ET7接纳的碳化硅半导体,,,则是第三代半导体。。。

碳化硅具有高硬度、耐高温、耐磨、耐热震、耐侵蚀的特点,,,且拥有优异的导电性、导热性,,,还可以吸收电磁波。。。正是由于这些特征,,,它作为开关器件时的消耗更低、更省电,,,速率更快、频率更高,,,器件的体积也更小,,,更适合做电驱电控一体化。。。

碳化硅(SiC)功率??? ? ??椋ò宓装咨糠郑

相比古板硅基??? ? ??,,,相同功率品级下,,,碳化硅功率??? ? ??樵诟呶孪碌目消耗更低——芯片温度抵达150℃时,,,开关消耗可以降低75%左右,,,使电驱动系统抵达越发优异的效率水平。。。

而关于ET7的前180kW永磁同步电机来说,,,使用碳化硅功率??? ? ??楹,,,综合消耗降低了4%~6%。。。并能够在更宽电压规模事情,,,扩展兼容性更好,,,事情效率更高。。。在它的加持下,,,ET7真正兼顾了高性能和长续航的性能体现。。。


【网站地图】【sitemap】