電動汽車電機設計

⑴ 電動汽車的驅動電機，設計哪家公司好

如您所說，電動汽車未來必定成為潮流，就好像特斯拉。國內在驅動電機這一塊回，天津華興電機比眾答多同行要負責。公司電機主要優勢有：運行穩定，技術創新，過載能力強，低噪音，高附加值。購買驅動電機，去天津華興了解情況，說不定你會有意料之外的收獲。

⑵ 純電動汽車電機設計為什麼20km/h爬坡度25

放電電流=功率/電壓=250W/48V=5.2A放電時間=電池容量10A/放電電流5.2A=1.92小時里程=250W按20KM/H公里小時*1.92小時=38.4公里

⑶ 我急需一個純電動汽車的電機選配表！表格形式的！急用！！畢業設計選電機用！

基本參數
額 定 功 率： 6.3kw 定 額： 60min
額 定 電 壓： 72V 勵 磁 方 式： 串勵
額 定 電 流： 105A 絕 緣回 等 級： F
額 定 轉 速：答 2000r/min 最 高 轉 速： 3800r/min
防 護 等 級： IP44 執 行 標 准： JB5335-91
適 用 范 圍： 電動汽車

⑷ 誰能提供關於電動汽車驅動系統的設計方案包括控制部分及功率部分的。

網上看到一篇文章，主控晶元用tms320lf2407a dsp晶元，IGBT模塊用infineon公司的bsm300gb600dlc，IGBT驅動電路用落木源公司的TX-KA101，是05、06年的文章，應用應該比較成熟了，轉貼給你供參考。
貼不上圖，具體內容你再網上再搜搜。

《基於F2407aDSP的全數字混合動力電動汽車驅動系統的設計》

關鍵字：混合動力電動汽車、驅動、F2407A、bsm300gb600dlc、TX-KA101、bldcm

1 引言
隨著城市環境污染問題的日益嚴重，汽車尾氣的控制越來越受到人們的重視，很多國家都開展了電動汽車的研究。但是電動汽車存在續駛里程短、動力性能差等弱點，加之成本太高，目前還無法大批量投入市場。為了兼顧傳統燃油汽車和電動汽車的優點，國內外都開始進行混合動力汽車的研究。混合動力電動汽車是目前解決低排放、大幅度地降低污染最有效最現實的一種環保交通工具，它不僅具有續駛里程長的優點，還能發揮出更好的動力性能。混合動力電動汽車同時擁有電機驅動和內燃機驅動，對電機驅動系統不僅要求具有較高的重量比功率，而且既能作電動機運行，還能作發電機運行。
本文所介紹的混合動力系統採用tms320lf2407a dsp晶元構成主控制器，同時選用infineon公司的bsm300gb600dlc igbt模塊作為功率器件，選用北京落木源公司的TX-KA101作為IGBT驅動晶元。實現了基於無刷直流電機(brushless dc motor, bldcm)的控制系統。實驗結果表明，該系統設計合理，性能可靠。

2 bldcm的控制原理
bldcm轉子採用永磁體激磁，功率密度高，控制簡單，調速性能好，既具備交流電動機的結構簡單、運行可靠、維護方便等特點，又具備直流電機的運行效率高、無勵磁損耗以及調速性能好等諸多優點，故廣泛應用於車輛驅動，家用電器等方面。
如圖1所示，通常的無刷直流電機具有120°的反電動勢波形，在每相反電動勢的最大處通入電流，就能產生恆定的電磁轉矩，其轉矩表達式如下式。

圖1 三相反電勢和電流波形

(1)

其中td是電機的電磁轉矩，ea、eb、ec分別是每相的反電動勢，ia、ib、ic分別是每相的電流值，ω是電機的角速度。因此，當電機反電動勢純梯形分布時，其力矩與電流的大小成正比。但是，通常情況下電機的反電動勢不是純梯形分布，另外，由於電機繞組電感的存在使得電流在換相時存在脈動，從而造成較大的轉矩脈動。已有大量的文獻對bldcm的換相轉矩脈動抑制進行了討論。bldcm調速中另一個必須知道的是電機轉子軸位置，一般通過檢測電機的霍爾信號來獲得，並以此進行電機的換相控制。

3 主電路以及控制策略

圖2 驅動系統主電路
圖2是整個系統的主電路圖，本系統中，bldcm的驅動採用了buck＋full_bridge的電路結構。與常規三相橋的驅動方式不同，通過控制buck電路的輸出電流，即電感l1上的電流來使bldcm獲得近乎直流的電流，以此來獲得盡可能好的力矩控制效果。圖3(a)、(b)、(c)分別是電感l1，電容c0以及電機母線端電流波形。
下面來分析該電路的工作原理。
(1) 正向電動模式
此時t1工作於開關狀態，t2不導通，d2作為buck電路的二極體。通過控制電感l1上的電流和電容c0上的電壓可以實現電路的恆流、恆壓控制。此時，後端的full_bridge電路根據電機的三相霍爾信號進行換相控制，其開關工作在低頻條件下。通過對電感l1電流的控制可以減少電機啟動時的沖擊電流，減少啟動轉矩的脈動。

圖3 恆流控制下各元件電流波形
(2) 反向充電模式
當整個系統的內燃機開始工作後，後端bldcm處於發電狀態。此時t2工作於開關狀態，t1不導通，d1作為boost電路的二極體工作。通過控制boost電路的輸出電壓和電感l1上的電流可以使電路工作於恆壓、恆流等模式，從而實現對蓄電池的恆壓限流、恆流和浮充三段式充電方式。此時後端的三相橋電路工作於不控整流狀態下。
(3) 制動模式
當車輛需要停止或剎車時，通過反向對蓄電池充電來進行制動，其工作方式與反向充電模式類似。此時電機內相反電動勢與相電流反相位，其電磁轉矩起制動作用，從而可以使電機很快的停下來。

4 系統軟硬體設計
4.1 軟體設計
f2407a控製程序由3個部分組成:主程序的初始化、pwm定時中斷程序和dsp與周邊資源的數據交換程序。
(1) 主程序
主程序先完成系統的初始化、i/o口控制信號管理、dsp內各個控制模塊寄存器的設置等，然後進入循環程序，並在這里完成系統參數的保存。
(2) pwm定時中斷程序
pwm定時中斷程序是整個控製程序的核心內容，在這里實現電流環、速度環采樣控制以及bldcm的換相控制、pwm信號生成、電感連續、斷續控制，工作模式的選擇，軟體過流、過壓的保護，以及與上位控制器的通訊等。中斷控製程序周期為50μs，即igbt開關頻率為20khz。其中每個開關周期完成電流環的采樣和開關信號的輸出，每20個開關周期完成一次速度環控制。pwm控制信號採用規則采樣pwm調制方法生成。
(3) 數據交換程序
數據交換程序主要包括與上位機的通訊程序、eeprom中參數的存儲。其中通訊可以採用rs-232或can匯流排介面，根據特定的通訊協議接受上位機的指令，並根據要求傳送參數。eeprom的數據交換通過dsp的spi口完成。
4.2 硬體設計
(1) dsp以及周邊資源
整個系統的控制電路由f2407a+gal組成。其中gal主要用於系統io空間的選通信號以及開關驅動信號的輸出控制等。f2407a作為控制核心，接受上位機信息後判斷系統的工作模式，並轉換成igbt的開關信號輸出，該信號經隔離電路後直接驅動igbt模塊給電機供電。另外eeprom用於參數的保存和用戶信息的存儲。
(2) 功率電路
系統的功率器件選用了infineon公司bsm300 gb600dlc igbt模塊，其內部集成2個igbt開關管，耐壓600v，耐流300a。驅動選用北京落木源公司的TX-KA101 igbt驅動晶元，內含三段式的過流保護電路。系統的輔助電源採用反激式開關電源，主要供電包括系統所有開關管的驅動電源，f2407a和gal以及其他控制晶元的電源和采樣lem以及三相霍爾的工作電源。
(3) 采樣電路
本系統需要采樣電感l1上的電流，另外需要對蓄電池電壓和電機端輸入電壓進行采樣，從而完成電路的恆流、恆壓等控制功能。采樣電路採用霍爾感測器並經模擬電路處理在0~3.3v的電壓范圍內，再送入f2407a的ad采樣口。
(4) 轉子位置檢測電路
電機位置反饋採用雙極性鎖存型霍爾元件，在電機的每相繞組處都安放一個元件。霍爾信號根據電機轉子磁極的極性來產生方波信號。霍爾元件安放的位置通常有60°和120°之分。f2407a通過判斷方波信號跳變的極性來獲取換相信息，同時記錄方波脈沖的個數來計算電機的轉速，從而實現電機速度的閉環控制。
(5) 保護電路
系統的保護分為軟硬體保護，由於硬體保護速度較快，通常用於驅動信號的直接封鎖。從保護等級來分，可以分系統級保護和驅動級保護，其中，驅動級保護是通過igbt驅動晶元TX-KA101特有的保護功能來實現的。系統級保護包括控制器的過流、過壓、欠壓，過溫以及霍爾元件故障等保護。

5 實驗結果
實驗中採用了寧波欣達集團樂邦電機廠的bldcm，其額定功率為50kw，最大功率100kw，額定轉矩212n·m，額定轉速2300r/min，額定電流214a。額定電壓336v，通過蓄電池組供電。整個驅動系統採用f2407a dsp晶元控制，其開關頻率為20khz,電感l1=75μh，電容c0=100μf。功率模塊選用infineon公司的bsm300gb600dlc低損耗igbt模塊，其內部是一個半橋電路，具有低引線電感的封裝結構。系統散熱採用水冷。圖4是正向電動時電感l1上的電流，此時電流連續，圖5是電流連續時二極體d2兩端的電壓波形，可以看出幾乎沒有尖峰電壓。圖6是電感電流不連續時的波形，圖7是電流斷續時二極體d2兩端電壓波形。圖8是電機輕載時的相電流波形，其電流較為平穩。圖9，圖10分別是igbt在導通和關斷時的電壓波形，其開關時間都在100ns左右，且關斷時沒有尖峰電壓。

圖4 正向放電電流連續波形

圖5 電流連續時二極體電壓結論

圖6 正向放電電流斷續波形

圖7 電流斷續時二極體電壓

圖8 電機相電流波形

圖9 igbt導通時的電壓波形

圖10 igbt關斷時的電壓波形

6 結束語
本系統控制上採用dsp的數字結構，電路設計簡單，緊湊，滿足了大功率bldcm的實時控制要求。同時全數字化的控制，使系統在控制精度、功能和抗干擾能力上都有了很大程度的提高。整個系統不僅具有正向電動的功能，同時具有反向充電和制動功能。實驗結果表明該系統設計合理，適應混合動力電動汽車的應用要求。

⑸ 電動汽車電機的應用特點

無刷直流電動機之所以被廣泛應用於電動車，是因為它與傳統的有刷直流專電動機相比具有以下二方屬面的優勢。（1）壽命長、免維護、可靠性高。在有刷直流電動機中，由於電機轉速較高，電刷和換向器磨損較快，一般工作1000小時左右就需更換電刷。另外其減速齒輪箱的技術難度較大，特別是傳動齒輪的潤滑問題，是目前有刷方案中比較大的難題。所以有刷電機就存在雜訊大、效率低、易產生故障等問題。因此無刷直流電動機的優勢很明顯。（2）效率高、節能。一般而言，因無刷直流電動機沒有機械換向的磨擦損耗及齒輪箱的消耗，以及調速電路損耗，效率通常可高於85%，但考慮到實際設計中的最高性價比，為減少材料消耗，一般設計為76%。而有刷直流電動機的效率由於齒輪箱和超越離合器的消耗，通常在70%左右。

⑹ 電動汽車電機的詳細介紹

除了發電功能外，電動汽車的電機主要還是起電動機的，所以我們以電動機來分類：（只作簡單分類）
1.按工作電源種類劃分：可分為直流電機和交流電機。
直流電機：
按結構及工作原理可劃分：無刷直流電機和有刷直流電機。
又可分為永磁直流電機和電磁直流電機。
永磁直流電機按材料又分為稀土、鐵氧體、鋁鎳鈷永磁直流電機。
電磁直流電機按勵磁方式又分為串勵、並勵、他勵和復勵直流電機。
交流電機可分：單相電機和三相電機
2.按結構和工作原理劃分：可分為直流電機、非同步電機、同步電機。
非同步電動機的轉子轉速總是略低於旋轉磁場的同步轉速。
同步電動機的轉子轉速與負載大小無關而始終保持為同步轉速。
3.按用途分，有驅動電機和控制用電機。
4.按運轉速度分，有高速電機、低速電機、恆速電機和調速電機。
低速電動機又分為齒輪減速電動機、電磁減速電動機、力矩電動機和爪極同步電動機等。 1.交流電機
單相非同步電機通過電容移相作用，將單相交流電分離出另一相相位差90度的交流電。將這兩相交流電分別送入兩組或四組電機線圈繞組，就在電機內形成旋轉的磁場，旋轉磁場在電機轉子內產生感應電流，感應電流產生的磁場與旋轉磁場方向相反，被旋轉磁場推拉進入旋轉狀態，由於轉子必須切割磁力線才能產生感應電流，因此轉子轉速必須低於旋轉磁轉速，故稱非同步電機。
三相非同步電機不必通過電容移相，本身就有相差120度的三相交流電，故產生的旋轉磁場更均勻，效率更高。
永磁同步交流電動機的磁場由永久磁鐵產生，轉子線圈通過電刷供電，轉速與交流電頻率為整倍數（分數）關系（視轉子線圈繞組數而定），故稱同步電機。
轉子線圈通過電刷供電，定子通過線圈繞組產生旋轉磁場的電機，按轉子線圈與定子線圈的串、並聯關系分別稱串勵、並勵電機。
2.直流電機
直流電機有定子和轉子兩大部分組成，定子上有磁極（繞組式或永磁式），轉子有繞組，通電後，轉子上形成磁場（磁極），定子和轉子的磁極之間有一個夾角，在定轉子磁場（N極和S極之間）的相互吸引下，使電機旋轉。改變電刷的位置，就可以改變定轉子磁極夾角（假設以定子的磁極為夾角起始邊，轉子的磁極為另一邊，由轉子的磁極指向定子的磁極的方向就是電機的旋轉方向）的方向，從而改變電機的旋轉方向。 1.永磁式直流電機：
由定子磁極、轉子、電刷、外殼等組成。
定子磁極採用永磁體（永久磁鋼），有鐵氧體、鋁鎳鈷、釹鐵硼等材料。按其結構形式可分為圓筒型和瓦塊型等幾種。
轉子一般採用硅鋼片疊壓而成，漆包線繞在轉子鐵心的兩槽之間（三槽即有三個繞組），其各接頭分別焊在換向器的金屬片上。
電刷是連接電源與轉子繞組的導電部件，具備導電與耐磨兩種性能。永磁電機的電刷使用單性金屬片或金屬石墨電刷、電化石墨電刷。
2.無刷直流電機：
由永磁體轉子、多極繞組定子、位置感測器等組成。
無刷直流電機的特點是無刷，採用半導體開關器件（如霍爾元件）來實現電子換向的，即用電子開關器件代替傳統的接觸式換向器和電刷。它具有可靠性高、無換向火花、機械雜訊低等優點。
位置感測器按轉子位置的變化，沿著一定次序對定子繞組的電流進行換流（即檢測轉子磁極相對定子繞組的位置，並在確定的位置處產生位置感測信號，經信號轉換電路處理後去控制功率開關電路，按一定的邏輯關系進行繞組電流切換）。
位置感測器有磁敏式、光電式和電磁式三種類型。
採用磁敏式位置感測器的無刷直流電動機，其磁敏感測器件（例如霍爾元件、磁敏二極體、磁敏詁極管、磁敏電阻器或專用集成電路等）裝在定子組件上，用來檢測永磁體、轉子旋轉時產生的磁場變化。電動汽車多用的是霍爾元件。
採用光電式位置感測器的無刷直流電動機，在定子組件上按一定位置配置了光電感測器件，轉子上裝有遮光板，光源為發光二極體或小燈泡。轉子旋轉時，由於遮光板的作用，定子上的光敏元器件將會按一定頻率間歇間生脈沖信號。
採用電磁式位置感測器的無刷直流電動機，是在定子組件上安裝有電磁感測器部件（例如耦合變壓器、接近開關、LC諧振電路等），當永磁體轉子位置發生變化時，電磁效應將使電磁感測器產生高頻調制信號（其幅值隨轉子位置而變化）。
定子繞組的工作電壓由位置感測器輸出控制的電子開關電路提供。 他們在負載要求、技術性能和工作環境等方面有著特殊的要求：
1、電動汽車驅動電機需要有4-5倍的過載以滿足短時加速或爬坡的要求；而工業電機只要求有2倍的過載就可以了。
2、電動汽車的最高轉速要求達到在公路上巡航時基本速度的4-5倍，而工業電機只需要達到恆功率是基本速度的2倍即可。
3、電動汽車驅動電機需要根據車型和駕駛員的駕駛習慣設計，而工業電機只需根據典型的工作模式設計。
4、電動汽車驅動電機要求有高度功率密度（一般要求達到1kw/kg以內）和好的效率圖（在較寬的轉速范圍和轉矩范圍內都有較高的效率），從而能夠降低車重，延長續駛里程；而工業電機通常對功率密度、效率和成本進行綜合考慮，在額定工作點附近對效率進行優化。
5、電動汽車驅動電機要求工作可控性高、穩態精度高、動態性能好；而工業電機只有某一種特定的性能要求。
6、電動汽車驅動電機被裝在機動車上，空間小，工作在高溫、壞天氣、及頻繁振動等等惡劣環境下。而工業電機通常在某一個固定位置工作。

⑺ 電動車設計1個1000W，48V的電機需配多大的電瓶求行業人士解答

電動車設計1個1000W，48V的電機需配42AH以上的電瓶。
1、計算：電機電流=1000/48=20.8A。
2、按版照0.5C2放電率權規則，電瓶容量=20.8*2=42AH 以上。
3、為了能保證出行順利，一般選擇單次（來回）使用電量的3倍電量電瓶，48V1000W電機行駛速度45km/h左右，勻速2小時約跑90KM，如果3次跑的路程大於90KM，取更大電瓶容量，如果小於90KM，則，就取42AH以上一點點。

⑻ 電動汽車用哪種電機最好

1、開關磁阻電機與非同步電機比較，要在節能變頻的場合下比較，在都需要變頻驅動的內情況下，容開關磁阻電機秒殺非同步電機，特別是滿載、過載啟動，非同步電機就等燒機吧。

2、開關磁阻電機與永磁電機比較，要在大功率的情況下比較，永磁電機成本要貴30%至40%，永磁電機適合做3KW以下的伺服，國內用來做電動汽車那是在可以騙補貼和裝逼的情況下適用。
3、轉矩脈動是世界性難題，所有電機都有，開關磁阻電機轉矩脈動最差，開關磁阻電機轉矩脈動主要與電機有關，具體與什麼有關，沒有人會告訴你，因為這是技術秘密。電控國內與國外都已成熟，但國內與國外有差距，所以國外有成熟的應用，開關磁阻電機屬於最新的電機技術，不會那麼快進入國內，因為國內主要工業精神是仿造。做這一行的應該知道，德國那個破壁機電機，已在祖國的大江南北被無數次拆解仿造。
4、功率密度、效率不是開關磁阻電機的問題，開關磁阻電機的問題是轉矩脈動，記住是轉矩脈動。如果你還停留在看論文找答案，你還是初級水平，不等到開關磁阻電機成熟那天，你永遠不會知道答案。
5、稀土、永磁電機、電動汽車、國防資源，這些利害關系，不作說明，留給大家好好研究。

⑼ 新能源汽車選用電機有何要求

1、電動汽車對於驅動電機的要求

目前電動汽車主要有三個性能指標：

(1)最大行駛里程(km)：電動汽車在電池充滿電後的最大行駛里程；

(2)加速能力(s)：電動汽車從靜止加速到一定的時速所需要的最小時間；

(3)最高時速(km/h)：電動汽車所能達到的最高時速。
在美國某機場運營的純電動客車

大家都知道，電機分很多種。單工業電機就有很多。但是作為電動汽車的驅動電機，其誕生之初就有著獨特的性能要求：

(1)適用汽車各種工況：頻繁的啟動/停車、加速/減速，這就要求電動汽車的驅動電機滿足轉矩控制的動態性能要高。

(2)為了減少整車的重量，通常取消多級變速器，這就要求在低速或爬坡時，電機可以提供較高的轉矩，通常來說要能夠承受4-5倍的過載；

(3)驅動電機調速性能要好：要求調速范圍盡量大，同時在整個調速范圍內還需要保持較高的運行效率；

(4)電機設計時盡量設計為高額定轉速，同時盡量採用鋁合金外殼，高速電機體積小，有利於減少電動汽車的重量；

(5)電動汽車應具有最優化的能量利用，具有制動能量回收功能，再生制動回收的能量一般要達到總能量的10%-20%；

(6)可靠性好：鑒於電動汽車所使用的電機工作環境更加復雜、惡劣，因此，可靠性必須要高。同時還要保證電機生產的成本不能過高。

2、幾種常用的驅動電機

2.1直流電動機
直流電動機

在電動汽車發展的早期，大部分的電動汽車都採用直流電動機作為驅動電機，這類電機技術較為成熟，有著控制方式容易，調速優良的特點，曾經在調速電動機領域內有著最為廣泛的應用。

但是由於直流電動機有著復雜的機械結構，例如：電刷和機械換向器等，導致它的瞬時過載能力和電機轉速的進一步提高受到限制，而且在長時間工作的情況下，電機的機械結構會產生損耗，提高了維護成本。

此外，電動機運轉時電刷冒出的火花使轉子發熱，浪費能量，散熱困難，也會造成高頻電磁干擾，影響整車性能。由於直流電動機有著以上缺點，目前的電動汽車已經基本將直流電機淘汰。

2.2交流非同步電動機

交流非同步電動機

交流非同步電機是目前工業中應用十分廣泛的一類電機，其特點是定、轉子由硅鋼片疊壓而成，兩端用鋁蓋封裝，定、轉子之間沒有相互接觸的機械部件，結構簡單，運行可靠耐用，維修方便。交流非同步電機與同功率的直流電動機相比效率更高，質量約輕了二分之一左右。

如果採用矢量控制的控制方式，可以獲得與直流電機相媲美的可控性和更寬的調速范圍。由於有著效率高、比功率較大、適合於高速運轉等優勢，交流非同步機是目前大功率電動汽車上應用最廣的電機。

⑽ 電動汽車上用的永磁電機和伺服電機上的有什麼不一樣

主要是轉子永磁體的結構設計不同，電動汽車上的電機追求高速，會採用成本較版高的突極式布局；而權伺服電機考慮到成本和實際應用的轉速並不高，會採用面貼式布局，且面貼式的控制難度要比突極式的低。這里只是對兩者的種類進行大致分類，如果要談具體性能的話，還是要上電機試驗台架上測試驗證的，因為電機的最終性能還是和電機本體的設計息息相關。