功率变换器在新能源汽车驱动系统中的应用

功率变换器在新能源汽车驱动系统中的应用

功率变换器作为新能源汽车电机驱动系统的重要组成部分，在能源转换的过程中有着举足轻重的地位。

一、DC-DC变换器

DC-DC变换器在驱动系统中主要起到升压作用，由于电压源型电机驱动系统结构中降压特性、寿命短、可靠性低等缺陷与不足，目前市场上常见的解决方法是在驱动系统中增加一个DC-DC升压变换器(BOOST DC/DC)，使得三相电压源型电机驱动系统的主电路拓扑改进为DC-DC 级联电压源型PWM 逆变器（VSI）的结构拓扑结构。

电动汽车电气系统中的DC-DC 变换器将频繁波动的电池电压变换成一个稳定的电压为电机驱动系统提供电能，从而增强驱动系统的稳定性。目前电动汽车驱动系统大多采用DC-DC 级联VSI 的多级功率拓扑，这种结构优化了电机控制性能，减小了电池尺寸，避免了浪涌电压的不利情况。

BOOST DC/DC变换器主要特点：

（1）需要能够控制功率流的双向流动，以确保动力电池的充放电功能；

（2）功率大小需要匹配电机驱动系统的功率需求，一般与电机驱动系统集成设计，共用其冷却方式；

（3）采用非隔离设计拓扑方式，一般采用普通的BUCK-BOOST拓扑方式，设计简单；（4）电路拓扑简单，但在整车设计开发中需要配合动力电池和电机系统一起来控制、配合整车方面的较为复杂。

二、DC-AC逆变器

逆变器通常分为电压输入式和电流输入式。在电动汽车驱动控制器中，逆变器是实现能量交直流转化的关键部件，用于电机的驱动或制动时的能量回收。电控系统最主要的损耗来源于逆变器部分。

由于需要大量的电感元件来模拟电流源，所以电流供给式逆变器很少用于电动汽车驱动。

新能源汽车电机驱动系统关键技术展望[J]. 科学导报·学术, 2019年第32期

新能源汽车电机驱动系统关键技术展望新能源汽车电机驱动系统关键技术展望[J]. 科学导报·学术, 2019年第32期摘要：本文探讨了新能源汽车电机驱动系统的关键技术及发展趋势，包括驱动控制器中的功率半导体器件及封装、智能门极驱动、基于器件的系统集成设计，以及驱动电机中的扁铜线、多相永磁电机、永磁同步磁阻电机等关键技术。其中，着重介绍了当前车用电机驱动技术的发展趋势，并指出永磁同步电机在未来10年内将依然是新能源汽车市场的主流驱动电机。同时，通过横向比较指出当前我国在驱动电机发展道路上所面临的关键问题，可以为我国未来新能源汽车技术发展提供一定参考。 关键词：新能源汽车；电机驱动系统；永磁同步电机 1、前言 随着人们生活水平的提高，汽车逐渐走进千家万户，但是环境污染问题也随之加重。发展的问题只能靠发展来解决。汽车尾气是影响空气质量的重要因素，为了缓解能源紧缺，减少环境污染，新能源汽车应运而生。但是新能源汽车发展受到技术的掣肘，新能源汽车电机驱动系统控制技术作为新能源机车发展的关键技术，尚未成熟，仍需继续探索和优化。 2、新能源汽车技术的发展前景 2.1新能源汽车质量发展 未来，新能源汽车技术必然会向环保方向逐渐演变和深化，于是减少能耗就要求减少小汽车本身的质量。有研究数据显示，内燃机汽车减少10%的汽车质量就能减少燃油消耗量的7%，这也决定了新能源汽车将向轻量化发展，以提高新能源汽车续航能力与动力性。新能源汽车轻量化发展指的是汽车的车身设计，此外还有电池、传动设备等，今后的汽车制造还需使用更多新型的轻质材料，如铝合金、高性能钢、其他复合材料，而相关企业也要从新能源汽车结构上进行改进，确保轻量化的基础上保障汽车结构的完整和性能强度提升，进而提高新能源汽车生产率，使其受到更多消费者的青睐。 2.2新能源汽车电池发展 电池是新能源汽车的核心，其产生的动力均依靠电池，对电池的制造要注重工艺与成本的结合。实际上，不少电池制造企业在工艺与成本的新能源电池提供

电动汽车模型后驱动桥的设计和制作

电动汽车模型后驱动桥的设计和制作 摘要 汽车后桥是汽车的主要部件之一，其基本的功用是增大由传动轴或直接由变速器传来的转矩，再将转矩分配给左右驱动车轮，并使左右驱动车轮具有汽车行驶运动所要求的差速功能:同时，驱动桥还要承受作用于路面和车架或承载车身之间的铅垂力、纵向力，横向力及其力矩。其质量，性能的好坏直接影响整车的安全性，经济性、舒适性、可靠性。 本文阐述了汽车驱动桥的基本原理并进行了系统分析，确定了电动汽车模型驱动桥的结构形式、布置方法、主减速器总成、差速器总成、桥壳等结构型式；并对主要零部件进行了强度校核，完善了驱动桥的整体设计。 关键词：电动汽车模型驱动桥主减速器差速器

Drive axle of the electric vehicle models in the design and production Abstract Drive axle is one of the most important parts of automobile. The function is to increase the torque from drive shaft or from transmission directly, and then distribute it to left and right wheels which have the differential ability automobile needed when driving. And the drive axle has to support the vertical force, longitudinal force, horizontal force and their moments between road and frame or body. Its quality and performance will affect the security, economic, comfortability and reliability. This paper describes the basic principles of automotive drive axle and carries out a systematic analysis.We have identified a model of electric vehicle drive axle of the structure, layout method, the main gear assembly, differential assembly and other structural types,and conducted a strength check of major components, and improve the overall design of the drive axle. Keywords:Electric vehicle model, Drive axle, Final drive, Differential

新能源汽车驱动电机发展趋势干货

新能源汽车驱动电机发展趋势 容来源网络，由“机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！ 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在机械展. 随着全球汽车电动化渗透率的不断提高，驱动电机行业将会迎来整体规模的迅速扩。在这一过程当中，具备规模效应和技术优势的第三方电机制造商将有机会迅速扩大市场份额，收获业绩的大幅增长。 全球驱动电机市场趋势 根据估测，随着全球汽车电动化快速推进，新能源汽车电机系统市场将随之快速扩，市场规模有望从2015年的$23亿增长到2030年的$318亿。 新能源汽车电机系统主要包括电动机和逆变器两部分，虽然同其他大部分汽车零部件一样，这两部分部件长期都面临降价压力，但是由于新能源汽车总量的上升，行业总体还是具备较大上升空间。我们预期到2030年市场规模年均增速将在18%-20%左右。 系统单价方面，电机系统整体往高功率方向发展的同时也带来了装配价格的提升。

根据估测，在中性假设条件下，2030年电动车销量将达到2000万台，约占当年乘用车总销量的16%-18%。然而，如果放到乐观情景下，即电池价格大幅下滑，且环保政策更加严厉的条件下，电动车销量增长的速度有可能大幅上升，我们预期在乐观情况下新能源汽车年销总量有可能达到3000万台的水平，约占当年汽车销量的25%-27%。 预计单电机混动车的功率需求大约在30kw左右(平均价格约$200-$300)，双电机插电混功率约为50-100kw(平均价格$800-$1000)，纯电动车的电机功率约为200kw(平均价格$1000-$1500)。 电动机市场情况 我们预计到2030年电动机(不包括逆变器)的销量年均增速将达到18%，到2030年行业整体销量达到$195亿，相较2015年$12亿的水平扩展近17倍。

新能源汽车驱动系统及动力总成相关技术分析

新能源汽车驱动系统及动力总成相关技术分析 【摘要】当今的汽车工业,能够给人类的出行带来快捷和方便,但同时也会导致能源的大量消耗和环境的污染。为了汽车工业能够可持续发展,我们就需要新的技术或者新的能源来解决能源和环境问题。本文分析了新能源汽车驱动系统及动力总成方面的一些技术成果以及发展趋势。 【关键词】新能源汽车驱动系统动力总成相关技术 随着科学技术的快速发展,汽车工业也得到了大力发展。汽车为人们的出行带来了极大的方便,能够满足人们的工作和生活需求。随着人们生活水平的改善,汽车也开始从奢侈品慢慢变为人们生活中的必需品,开始不断的涌入每个家庭。汽车的增多导致了很多问题的出现,首先是能源的大量消耗,地球上储存的石油和天然气变得越来越少;然后是环境的污染,堵车、噪音、尾气污染等都在不断的侵蚀自然和人类。为了解决上述问题,我们需要寻找新的技术和新的能源,促使汽车行业的可持续发展。本文先对新能源汽车进行简单的介绍,再着重阐述新能源汽车的相关技术。 1 新能源汽车概述 新能源汽车是指动力来源除了使用传统能源之外的所有汽车。它是将现今汽车方面比较先进的技术进行综合。新能源汽车主要可以分为燃料电池电动汽车、混合动力电动汽车、纯电动汽车等三类。 燃料电池汽车是利用化学反应产生电流来驱动的汽车。它具有以下优点:燃油经济性好;尾气排放近似为零,对环境污染小;运行振动小、没有噪声污染。混合动力汽车,是指使用内燃机和电驱动两种驱动方式相混合的汽车。它能够针对行驶环境的不同,从而使用不同的驱动方式,可具有两种驱动方式的优点。纯电动汽车是指依靠动力电池进行驱动的汽车,该技术相对来说比较简单成熟,只要有足够的电力供应就行。但纯电动汽车发展仍存在很多瓶颈,比如蓄电池储存的能量太少,电池生产成本贵,需要经常充电等等。 2 驱动系统及动力总成相关技术 新能源汽车动力总成主要由电源系统和驱动系统组成。电源系统的性能是汽车行驶里程、运行成本的关键所在;驱动系统是汽车的核心部件,它决定了汽车的动力性能。所以发展新能源汽车的关键就是要提升驱动系统和电源系统的性能。 2.1 电源系统 电源系统主要包括电池及电源管理系统,它是动力总成的关键部件。 (1)电池。电池一直是制约新能源汽车的关键所在,虽然现在的电动车发展比

新能源汽车电驱动桥市场分析报告

新能源汽车电驱动桥市场分析报告

目录索引 新能源汽车驱动电机、电机控制器概述 (5) 驱动电机概述 (5) 永磁同步电机为目前主流选择，且市占率有望不断提升 (7) 电机控制器概述 (9) 国内主流电机、电控供应商 (11) 电驱动桥：电机、电控集成化趋势下升起的新星 (13) 电机电控功能集成化成行业确定性趋势 (13) 电驱动桥：集成化趋势下的新星 (15) 大众MEB平台加速电驱动桥发展，对电机电控集成化产生深远影响 (17) 电驱动桥行业竞争情况 (19) 电驱动桥行业国际竞争情况：各零部件巨头均有布局 (19) 电驱动桥行业国内竞争情况 (23) 强研发力、强产品力、强主机厂绑定能力将成供应商竞争力核心 (26) 主机厂电机电控自配率较高，未来自配率提升将对第三方产生负面影响 (26) 强研发力、强产品力、强主机厂绑定能力是第三方供应商竞争力核心 (29) 投资建议 (30) 风险提示 (31)

图表索引 图1：新能源汽车驱动电机结构示意图 (5) 图2：交流异步电机内部结构 (6) 图3：开关磁阻电机定子与转子 (7) 图4：开关磁阻电机结构示意图 (7) 图5：电机控制器主要组成部分 (10) 图6：2016年全球IGBT功率半导体各企业市场份额 (10) 图7：2016年我国新能源汽车电机装机量份额 (11) 图8：2016年我国新能源汽车电控装机量份额 (11) 图9：精进电动一体化驱动总成与传统分体式总成对比 (14) 图10：博世eAxle电驱动桥 (15) 图11：eAxle电驱动桥左侧视角 (16) 图12：eAxle电驱动桥右侧视角 (16) 图13：博世eAxle电驱动桥具体组成部件 (16) 图14：博世eAxle电驱动桥特性介绍 (17) 图15：大众MEB平台动力总成 (18) 图16：伯格华纳eGearDrive 31-01电驱动桥基本情况 (19) 图17：博格华纳eGearDrive 31-01传动效率 (20) 图18：博格华纳eGearDrive 31-03传动效率 (20) 图19：博格华纳eDM电驱模块 (20) 图20：eDM电驱模块高精度螺旋齿轮 (20) 图21：采埃孚电驱动桥外观 (21) 图22：采埃孚电驱动桥内剖图 (21) 图23：吉凯恩GKN电驱动桥产品 (22) 图24：方正电机驱动电机型谱 (24) 图25：上海大郡电机+减速机+电机控制器集成方案 (25) 图26：上海大郡三合一集成方案应用案例 (25) 图27：上海电驱动EM2011/EC2005电机、电控组合 (26) 图28：应用上海电驱动EM2011/EC2005的长安C206 (26) 图29：汇川技术研发人员情况 (30) 图30：汇川技术研发投入情况 (30) 表1：电动汽车常用的四种驱动电机比较 (8) 表2：国内外部分主流新能源汽车电机类型 (8) 表3：新能源乘用车电机电控装机量排名 (12) 表4：新能源客车电机电控装机量排名 (12) 表5：新能源专用车电机电控装机量排名 (13) 表6：部分厂商电机电控集成产品 (15) 表7：主流电动乘用车主机厂电机配套情况 (27) 表8：主流电动客车主机厂电机配套情况28

2018年电驱动桥-电机电控深度分析报告

２０１８年电驱动桥－电机电控深度分析报告

●新能源汽车驱动电机、电机控制器概述 新能源汽车驱动电机主要有直流电机、交流异步电机、永磁同步电机、开关磁阻电机。其中开关磁阻电机由于噪音、振动等未广泛应用；永磁同步电机和交流异步电机性能出色，是目前新能源汽车的唯二选择，但前者由于具有更大调速范围，功率密度、扭矩密度具有较大优势下可做到更小的体积和自重等成为主流选择。电机控制器可控制电机按照设定方向、速度、响应时间工作，其占高成本的组件IGBT国产化率很低，英飞凌、三菱、富士分别占据16年全球市场的26.6%、17.0%、12.2%。电机电控装机量方面，16年比亚迪、北汽新能源分列前2，3至5位包括上海电驱动、联合电子和安徽巨一。 ●电驱动桥：电机、电控集成化趋势下升起的新星 在行业对产品体积、重量、成本降低的要求下，电机、电控功能集成化是行业确定性发展趋势。电驱动桥指“电机+电控+减速器”或相类似的电机电控与其他部件的集成产品，以或19年量产的博世电驱动桥eAxle为例，电机、电控、变速箱集成后体积减少了20%，驱动母线集成后降低了成本，冷却机组、高压电缆集成后降低了损耗、提升了效能。生命周期内产品销量或达650万的大众MEB电动汽车平台将采用电驱动桥，这将加速电驱动桥的推广应用。我们假定电驱动桥单价1万元，大众MEB平台带来的市场空间就达650亿元。 ●电驱动桥行业竞争情况 国际方面，博世、博格华纳、采埃孚、吉凯恩、麦格纳等零部件巨头均早有布局且其类似产品已给主机厂供应；国内方面，华域汽车拟与麦格纳成立电驱动系统合资公司，或与联合电子共同供应大众MEB平台，汇川技术、方正电机、精进电动、上海大郡、上海电驱动等都有“多合一”产品。 ●强研发力、强产品力、强主机厂绑定能力是零部件供应商竞争力核心 根据我们对合格证统计情况，我国乘用车行业中主机厂自配电机与外购第三方比重相当，客车自供较多，而专用车基本外购。专用车企业由于研发能力较弱，未来一段时间仍会采购第三方供应商产品，但市场容量相对较大的乘用车行业中主机厂研发实力较强，未来其电机电控的自配将对第三方企业产生负面影响。我们认为，在未来主机厂自配率提升下，电机、电控行业集中度会逐渐提升，华域汽车、汇川技术、联合电子等具有强研发力、强产品力、强主机厂绑定能力的第三方供应商会依靠其专业性及与主机厂的良好关系得以发展。 ●投资建议 新能源汽车迎来快速提升期，电机电控集成化趋势下电驱动桥产品成熟后有望迎来迅速上量期，且其单品价值量大，市场空间广阔。第三方供应商方面，我们建议关注具有强研发力、强产品力、强主机厂绑定能力的企业。 ●风险提示 新能源汽车发展不及预期；电驱动轴渗透率提升不及预期。

新能源汽车的驱动及传动系统 概述

新能源汽车的驱动及传动系统概述 （一）新能源之未来趋势 当今汽车行业，不管是基于全球眼光还是身在中国更为特殊更为年轻的汽车市场环境，如果谈车不谈电动汽车，就像谈手机不谈未来信息技术一样，都是看不到未来，不能把握住未来市场，毫无远见的。面对越来越大的环境污染压力，全球范围内都提倡甚至出台相关政策来降低汽车尾气的排放。就国内而言，按照我国电动汽车充电设施标准化总体部署，在国家标准委协调和支持下，由工业和信息化部、国家能源局组织，全国汽标委牵头，汽研中心、电力企业联合会和电器科学研究院共同起草了《电动汽车传导充电用连接装置第1部分：通用要求》、《电动汽车传导充电用连接装置第2部分：交流充电接口》、《电动汽车传导充电用连接装置第3部分：直流充电接口》三项国家标准；由国家能源局、工业和信息化部组织，电力企业联合会和汽研中心共同起草了《电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通信协议》国家标准。该四项标准已2011年12月22日以“中华人民共和国国家标准公告2011年第21号”批准发布，2012年3月1日起实施。2012年12月，环境保护部发布了《关于实施国家第五阶段气体燃料点燃式发动机与汽车排放标准的公告》；电动汽车方面，2013年9月，工信部装备工业司发布《关于继续开展新能源汽车推广应用工作的通知》，从政策上给新能源汽车的发展尽量铺平了道路。所以，当今，新能源汽车尤其是电动汽车是大势所趋，是符合国家长远发展，行业技术突破的趋势的。 （二）电动汽车与传统内燃机汽车在结构上的对比 电动汽车以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。传统内燃机汽车以石油产品作为能源，通过在内燃机中燃烧释放出能量来产生动力，并由变速器实现驱动控制；而电动汽车采用蓄电池作为能源，由电动机来驱动并配以调速器进行速度控制。两者的最大区别在于动力系统和能源供应系统。最主要的改动是将燃油汽车的

新能源汽车驱动电机分析报告

新能源汽车驱动电机行业分析报告 一、驱动电机简介 目前市场上应用最广泛的新能源汽车驱动电机主要有三类：永磁同步电机、交流异步电机和开关磁阻电机。 永磁同步电机体积小、质量轻，功率密度大，可靠性高，调速精度高，响应速度快；但最大功率较低，且成本较高。由于永磁同步电机具有最高的功率密度，其工作效率最高可达97%，能够为车辆输出最大的动力及加速度，因此主要用在对能量体积比要求最高的新能源乘用车上。 交流异步电机价格低、运行可靠；但其功率密度低、控制复杂、调速范围小是固有限制。价格优势使得其在新能源客车中使用的较广泛。 开关磁阻电机价格低、电路简单可靠、调速范围宽；但震动、噪声大，控制系统复杂，且对直流电源会产生很大的脉冲电流，用于大型客车。

二、行业发展情况 （一）新能源汽车市场迅猛发展，驱动电机需求随之上涨 2013-2018年，新能源汽车的产销量基本维持供需平衡的发展状态，具体来看，新能源汽车的产量由2013年的1.75万辆增加至2018年的127万辆，年均复合增长率为135.59%；销量由2013年的1.76万辆增加至2018年的125.6万辆，年均复合增长率为134.8%。预计2019年新能源汽车产销量将突破150万辆。随着新能源汽车市场的迅猛发展，驱动电机市场空间潜力巨大。 （二）电机对比分析，永磁同步电机是主流 2018年全国新能源汽车驱动电机装机量超133万台，其中永磁同步电机装机量约占80%，交流异步电机装机量约占19%，其他类型电机装机量占比不超过1%。究其原因，目前新能源乘用车是新能源汽车主力产品，而永磁同步电机具备体积小、质量轻、工作效率高等优点，是新能源乘用车驱动电机首选类型，其在总装机量中的占比也最高；综合来看，新能源汽车电机技术要求较高，特别是续航里程作为一项极其重要的指标，永磁同步电机相比其他类型驱动电机更高的工作效率能最大程度提高电动汽车续航里

电动客车驱动桥总成设计

高等教育自学考试 毕业设计（论文）说明书汽车检测与维修专业（本科） 市地：市 号：7 姓名：王鹏飞 科技大学高等教育自学考试办公室

高等教育自学考试 毕业设计（论文）任务书 一、题目：电动客车驱动桥总成设计 二、本环节自年月日起至年月日 三、进行地点：工业职业技术学院南实训楼 四、容要求： 指导老师：邵海泉职称：讲师

批准日期：年月日

电动客车驱动桥设计总成 摘要 纯电动客车几乎是一种零污染的城市交通工具，因此国家相关政策和一些企业也正在投入资金和人力开展深入研究。在城市公交客车上采用纯电动技术的意义在行业已取得普遍共识，但在其产业化过程中，除了电池、电机等技术瓶颈外，其与普通燃机驱动客车相比，电动客车的底盘等机械构件的设计与生产也存在着一系列的问题。 本文首先对电动客车的动力方式进行分析，根据其动力方式来确定电动汽车驱动桥类型，并依照驱动桥的设计原则对驱动桥的结构进行选择，确定驱动桥的设计方案。选择恰当的性能参数，减少电动客车运行中的能量消耗，提高电动客车的能量传动效率，对电动客车的发展有着重要的意义。 关键词：纯电动客车，动力方式，驱动桥，设计方案

Electric vehicle drive axle assembly design ABSTRACT Almost a pure electric bus 0 polluted urban transport, the national policies and some companies also are investing money and manpower to carry out in-depth study. In the city bus on the meaning of pure electric technology in the industry has achieved widespread consensus, but in its industrialization process, in addition to the battery, motor and other technical bottleneck, its passenger, compared with ordinary internal combustion engine, the electric passenger car chassis, etc. Design and production of mechanical components there are a number of problems. This article first electric vehicle of the dynamic way, according to its power to determine the way the type of electric vehicle drive axle and drive axle design in accordance with the principles of the structure on the drive axle to choose, determine the drive axle design. Select the appropriate performance parameters, to reduce electric energy consumption of passenger cars in operation, the drive to improve the energy efficiency of electric buses, electric buses on the development of great significance. KEY WORDS：pure electric vehicle ，power mode ，overall axle design

新能源汽车驱动电机发展趋势【干货】

新能源汽车驱动电机发展趋势【干货】

新能源汽车驱动电机发展趋势 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！ 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 随着全球汽车电动化渗透率的不断提高，驱动电机行业将会迎来整体规模的迅速扩张。在这一过程当中，具备规模效应和技术优势的第三方电机制造商将有机会迅速扩大市场份额，收获业绩的大幅增长。 全球驱动电机市场趋势 根据估测，随着全球汽车电动化快速推进，新能源汽车电机系统市场将随之快速扩张，市场规模有望从2015年的$23亿增长到2030年的$318亿。 新能源汽车电机系统主要包括电动机和逆变器两部分，虽然同其他大部分汽车零部件一样，这两部分部件长期都面临降价压力，但是由于新能源汽车总量的上升，行业总体还是具备较大上升空间。我们预期到2030年市场规模年均增速将在18%-20%左右。

系统单价方面，电机系统整体往高功率方向发展的同时也带来了装配价格的提升。 根据估测，在中性假设条件下，2030年电动车销量将达到2000万台，约占当年乘用车总销量的16%-18%。然而，如果放到乐观情景下，即电池价格大幅下滑，且环保政策更加严厉的条件下，电动车销量增长的速度有可能大幅上升，我们预期在乐观情况下新能源汽车年销总量有可能达到3000万台的水平，约占当年汽车销量的25%-27%。 预计单电机混动车的功率需求大约在30kw左右(平均价格约$200-$300)，双电机插电混功率约为50-100kw(平均价格$800-$1000)，纯电动车的电机功率约为200kw(平均价格$1000-$1500)。 电动机市场情况

新能源汽车创新的电差速器及驱动桥

新能源汽车创新的电差速器及驱动桥--电 动汽车的实践研究 分享到：来源：舍弗勒贸易(上海)有限公司作者：牛铭奎发布：2012-09-05 订阅资讯摘要：本文介绍了一种用于混合动力汽车和电动汽车的创新的电动主动差速器，该产品已经过台架测试，并安装到某项目中的纯电动汽车上测试。根据FZG 的原理的电差速器不仅能实现纯电动驱动，也使主动横向转矩分配成为可能。开发电驱动差速器的目的在于优化电力驱动系统，包括使效率达到最高，以及设计的产业化实现和电驱动转矩分配的功能性验证。 关键词：轻量化差速器，电动主动差速器，电动汽车 1、前言 由于全球变暖以及化石燃料的缺乏，电动汽车驱动装置的开发成为新能源汽车研究的领跑者。联邦德国政府希望在未来的十年内本国成为电动汽车领域的市场领先者。 即使没有电动车，我们汽车保有量在持续增加，也导致交通密度不断升高。因此为了降低事故率，欧盟发起eSafety运动来实现一个大胆的目标，既把2010 年未来十年的道路交 通死亡率降低一半。但仅仅通过改善道路条件是不可能实现这个目标的。车辆传动系统及控制系统必须更加智能化从而可以主动修正驾驶者所犯的错误。有别于已经有或正在开发中的一些驾驶辅助系统；本文提出的用于在纯电动驱动系统的装置是一个全新的发明。 舍弗勒在早期开发正齿轮差速器的时候，就已经激发了将速差控制电机同轴的安装到差速器上的灵感。最初的设计表明这是一种非常紧凑的传动系统。如果差速器能把集成式的减速器和辅助电机组合到一起实现车辆之间的横向转矩高校分配，驾驶的操控性、舒适性、安全性将得到显著提升。 舍弗勒在Herzogenaurach的前期开发团队设计了这种被称为主动电差速器的系统的原型，并且在台架上进行了深入的测试和研究。然后该团队将两个主动电差速器系统安装在一辆的AWD电动汽车上，进一步验证电驱动转矩定向分配系统在汽车前桥、后桥以及共作用模式下的优点和局限性。 2、舍弗勒轻量化差速器 传统的差速器有平衡两轮间的不同转速的功能，比如在车辆转弯的时候。在这种情况下轨迹半径大的车轮旋转速度要快于轨迹半径小的车轮。但转矩的分配比率是固定的50：50%。

新能源电动汽车电驱动系统

新能源电动汽车电驱动 系统 标准化工作室编码[XX968T-XX89628-XJ668-XT689N]

现代电动汽车电驱动系统主要由四大部分组成：驱动电机、变速器、功率变换器和控制器。驱动电机是电气驱动系统的核心，其性能和效率直接影响电动汽车的性能。驱动电机和变速器的尺寸、重量也会影响到汽车的整体效率。功率变换器和控制器则对电动汽车的安全可靠运行有很大关系。 电驱动系统的由以下几个部分组成： 1．电动汽车驱动电机 选用小型轻量的高效电机，对目前电池容量较小、续驶里程较短的电动汽车现状显得尤为重要。早期电动汽车驱动电机大部分采用他励直流电机(DCM)。直流电机驱动系统改变输入电压或电流就可以实现对其转矩的独立控制，进行平滑调速，具有良好的动态特性，并且有成本低、技术成熟等优点。但是，直流电机的绝对效率低，体积、质量大，碳刷和换向器维护量大，散热困难等缺陷，使其在现代电动汽车中应用越来越少。随着电力电子技术、大规模集成电路和计算机技术的发展以及新材料的出现和现代控制理论的应用，机电一体化的交流驱动系统显示了它的优越性，如效率高、能量密度大、驱动力大、有效的再生制动、工作可靠和几乎无需维护等，使得交流驱动系统开始越来越多地应用于电动汽车中。目前在电动汽车中，主要采用永磁同步电机(PMSM)驱动系统、开关磁阻电机(SRM)驱动系统和异步感应电机(肼)驱动系统。 永磁同步电机(PMSM)是一种高性能的电机，具有体积小、重量轻、结构简单、效率高、控制灵活的优点，在电动汽车上得到了广泛的应用，是当前电动汽车用电动机的研发热点，是异步感应电机的最有力的竞争对手。目前，由日本研制的电动汽车主要采用这种电机，如Honda公司的EV Plus、Nissan公司的Altra和Toyota公司的RAV4及Prius车型等。但是，永磁电机的磁钢价格较高，磁性能受温度振动等因素的影响，有高温退磁等问题。 开关磁阻电机(SRM)是由磁阻电机和开关电路控制器组成的机电一体化新型调速电机。开关磁阻电机工作时，依次使定子线圈中的电流导通或截止，电流变化形成的磁场吸引转子的凸出磁极从而产生转矩。开关磁阻电机结构简单，成本较低，可靠性高，起动性能和调速性能好，控制装置也比较简单。然而在实际应用中，开关磁阻电动机存在着转矩波动大、噪声大、需要位置检测器等缺点，所以目前应用开关磁阻电机的驱动系统仍然很少，主要以Chloride公司的“Lucas”电动汽车为代表。 异步感应电机(M)具有结构简单、坚固、成本低、可靠性高、转矩脉动小、噪声小、转速极限高、无需位置传感器及免维护等特点，因而在电动汽车驱动电机领域里，是应用很广泛的一种无换向器电机。近年来，由IM驱动的电动汽车几乎都采用矢量控制和直接转矩控制。美国以及欧洲研制的电动汽车多采用这种电动机。 异步电机的矢量控制调速技术也比较成熟，其电驱动系统具有良好的性能，因此被较早地应用于电动汽车，目前仍然是电动汽车驱动系统的主流产品。迄今为止，美国“Impact’’系列、“ETX．2”型，日本“Cedric"、“OTwn"、“FEV"型，德国 “T4”、“190’’型等电动汽车均采用异步感应电机。异步电机的最大缺点是驱动电路复杂，效率比永磁电机和开关磁阻电机低，特别是在轻载运行时效率更低。因此，如何进一步提高异步电机的运行效率，己经成为人们关注的重要课题。 2．变速器

新能源汽车驱动系统关键测试项目

新能源汽车作为国家大力支持的环保项目，大家的接受度不断增加。但是，目前在新能源汽车领域，还有很多值得研究的地方，例如汽车驱动系统的关键测试项目包含的内容。下面就详细介绍一下该项的具体信息。 一、高效工作区 1、测试目的 驱动电机系统效率是指驱动电机系统的以同一单位表示的输出功率与输入功率的百分比。高效工作区是指驱动电机系统分别在驱动或馈电状态下系统效率不低于80%的工作区域。 根据电机的转矩-转速特性试验的数据，分析驱动系统在不同工作状态下的效率分布，得出驱动电机及控制器系统的高效工作区以及高效工作区所占的比例，并找出最高效率点，以此判定驱动电机的相关特性。 2、测试仪器 主要有功率分析仪、转矩转速传感器、温度记录仪、流量计、电桥等。 3、试验方法 系统效率的测量采用直接测量系统的输入功率和输出功率的直接法进行。通

常采用转矩转速传感器或测功机法测量机械功率，电功率采用功率分析仪配合电流传感器测定。 在驱动电机系统转矩转速工作范围内，选择不少于10个转速点。这些转速点一般在最高转速的10%至最高工作转速的范围内均匀选取，但必须包括额定转速点、最高转速点、持续功率对应的最低工作转速点以及其他有特殊定义的转速点；然后在每个转速点上，再均匀选取10个或以上的转矩点进行试验，这些转矩点应包括额定转矩点、峰值(最大)转矩点、额定功率曲线上的点、峰值(最大)功率曲线点以及其他有特殊定义的转矩点。根据以上原则，选择不小于100个合适的转矩转速点进行试验。试验在热态以及额定电压下，驱动器工作在电动或馈电状态下进行。 4、记录数据 主要有驱动电机控制器(母线直流电压和电流)、驱动电机(电参数、机械参数)、驱动电机系统或驱动电机控制器或驱动电机效率、驱动电机绕组温度、冷却介质温度流量。 5、计算公式 驱动电机控制器效率： 式中: Pco——驱动电机控制器的输出电功率； Pci——驱动电机控制器的输入电功率。 驱动电机效率： 式中: Pmo——驱动电机的输出功率。驱动状态为机械功率，馈电状态下输出的为电功率； Pmi——驱动电机的输入电功率。驱动状态为电功率，馈电状态下输出的为

毕业设计--纯电动汽车驱动桥设计

目录 第一章绪论 1.1纯电动汽车概述 1.1.1 电动汽车的分类 1.2驱动桥的概述 1.2.1驱动桥的功能 1.2.2驱动桥的分类 1.2.3驱动桥的组成 1.2.4驱动桥的设计 1.3电动车出现的背景、意义及国内外纯电动车驱动桥发展现状第二章传动系统工作原理 2.1 轿车采用的传动方案 2.2 主减速器的确定 2.2.1 电动轿车动力性能要求 2.2.2 电机参数和减速器传动比的选择 2.2.3 匹配结果 2.3 主减速器的结构形式 2.3.1 主减速器结构方案分析 2.3.2 圆柱齿轮传动的主要参数 2.3.3 锥齿轮传动的主要参数

2.4 差速器的确定 2.4.1 差速器的工能原理 2.4.2 差速器的选择 2.4.3 差速器主要参数的计算 2.5 相关轴及轴承设计 2.5.1减速器输入轴 2.5.2齿轮中间传动轴 2.5.3相关轴承的选择 2.5.4键的选择和校核 2.5.5轴承的强度校核 第三章毕业设计总结与感想

第1章绪论 1.1纯电动汽车概述 1.1.1电动汽车的分类 电动汽车在广义上可分为3 类,即纯电动汽车(BEV) 、混合动力电动汽车(HEV) 和燃料电池电动汽车(FCEV)。纯电动汽车是完全由二次电池（如铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池或锂离子电池）提供动力的汽车。目前，这三种汽车都处于不同的研究阶段。 由于一次石化能源的日趋缺乏，纯电动汽车被认为是汽车工业的未来。但是车用电池的许多关键技术还在突破，因此，纯电动汽车多用于低速短距离的运输。混合动力车的开发是从燃油汽车到未来纯电动汽车的一种过渡阶段，它既能够满足用户的需求，有具有低油耗、低排放的特点，在目前的技术水平下是最切合市场的，但是混合动力车有两个动力源，在造价和如何匹配控制上还需要继续努力。燃料电池电动汽车才有燃料电池作为能源。燃料电池就是利用氢气和氧气（或空气）在催化剂的作用下直接经电化学反应产生电能的装置，具有无污染，只有水作为排放物的优点。但现阶段，燃料电池的许多关键技术还处于研发试验阶段。 1.1.2 纯电动汽车的基本结构 电动汽车系统可分为三个子系统，即电力驱动子系统，主能源子系统，辅助控制子系统。采用不同的电力驱动系统可构成不同形式的电动汽车。 A由发动机前置前轮驱动的燃油车发展而来，它由电动机、离合器、齿轮箱和差速器组成。其动力传递由电动机输出后，其后的传递路线与传统的汽车很相似，技术比较成熟，应用也比较广泛。 B如果采用固定速比的减速箱可以去掉离合器，较少机械传动的质量，缩小其体积。这种结构没有离合器和可选的变速比，需通过电机控制提供理想的转矩/转速特性。 C这种与发动机横向前置、前轮驱动的燃油汽车的布置方式类似，它把发动机、固定速比减速器和差速器集成为一个整体，两根半轴连接驱动车轮，这种结构在小型汽车上运用最普遍。 E所示的双电动机结构就是采用两个电动机通过固定速比的减速器分别驱动

新能源汽车用电机驱动系统简要分析比较

新能源汽车用电机驱动系统简要分析比较 作者：于可浩目前，新能源汽车（包括低速车）产业在全球范围内发展迅猛，异军突起。作为三大核心技术之一的电机及其控制，目前是什么状况呢。本文将谈一点自己的粗浅认识。 1、错误的认识 整体上，就新能源汽车三大技术（整车系统、电池系统、电机系统）而言，有不少人认为汽车用电机及其控制技术是成熟的，核心问题还是电池系统。因此忽略了对电机的研发和性能提升。但是实际情况则完全不同。我国新能源汽车的动力系统，也就是电机系统，和欧、日相比，总体上是处于相当的落后状态的。这一落后，很大地限制了整车的操控性、节电性、续航性和智能化等关键性能。落后的电机对电池系统带来的巨大冲击也被忽略，实际上电机系统是造成电池寿命和性能衰减的一个重要因素。 没有电机系统的性能提升，我国的新能源汽车产业，不可能“弯道超车”，只会在低档次产品上恶性竞争，中、高档产品不可能和欧、日本在全球范围内竞争。未来而言，不采取措施的话，这个局面和目前的内燃机汽车的局面会惊人相似：我国干低档、国外干高档。 2、目前的电机种类 目前作为新能源汽车的主流电机系统，由三大类构成： 1）、交流异步变频电机系统。 2）、稀土永磁同步电机系统。 3）、开关磁阻电机系统。

交流异步变频电机系统，我们称之为传统电机。其技术成熟、可靠、产业链完整，因此被大量使用于新能源汽车（尤其是缺乏标准的低速车）。但是，这类电机效能落后，无论是电流扭矩关系，还是系统综合效率等等各个方面，其实都是不适合用于车辆，也不符合节能的内涵（这类电机对电池冲击很大，所需电流也很大）。另外加之技术“简单”，“谁都可以干”，小作坊也可以干。因此目前竞争非常激烈，造成价格几乎没有利润，整车厂压款。在这样一个低价竞争的前提下，厂家不可能对其进行深入改良和性能提升。因此，这类电机和市场对其提高续航里程的迫切需求，形成悖论和矛盾。所以这类电机用于新能源汽车，在我国是没有很大的前途的。 当然这不是说它不可以用，而是只能作为低档次品使用。顺便说一句，在我国企业，目前的背景下，是造不出特斯拉汽车那样的电机的。特斯拉用的也是异步变频电机，但是其设计、工艺、材料、精度，不是我们可以做到的。尽管如此，特斯拉汽车的电机也是非常耗能（电）的，并不符合新能源汽车的节能本质精神，并不完全值得效仿。 那么稀土永磁电机如何呢？ 首先，稀土永磁同步电机是一种高性能电机系统！具备很多优势，比如功率密度、效率、智能控制等等。加之技术比较成熟、人才也多、短时间内容易上项目，因此目前在我们国家兴起了“永磁电机热”，各个整车企业也在考虑使用这类电机系统，或正在使用。 然而，影响此类电机持久普及的有两个致命问题：一是退磁，一是价格战。永磁的“永”，不是永远的意思，而是长期的意思。在我国当前材料、技术、工艺、成本的能力框架内，想系统地“解决”汽车用电机的退磁问题，其实是不可能的。3、4年后的事实将证明这一点。

新能源电动汽车电驱动系统

新能源电动汽车电驱动 系统 内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）

现代电动汽车电驱动系统主要由四大部分组成：驱动电机、变速器、功率变换器和控制器。驱动电机是电气驱动系统的核心，其性能和效率直接影响电动汽车的性能。驱动电机和变速器的尺寸、重量也会影响到汽车的整体效率。功率变换器和控制器则对电动汽车的安全可靠运行有很大关系。 电驱动系统的由以下几个部分组成： 1．电动汽车驱动电机 选用小型轻量的高效电机，对目前电池容量较小、续驶里程较短的电动汽车现状显得尤为重要。早期电动汽车驱动电机大部分采用他励直流电机(DCM)。直流电机驱动系统改变输入电压或电流就可以实现对其转矩的独立控制，进行平滑调速，具有良好的动态特性，并且有成本低、技术成熟等优点。但是，直流电机的绝对效率低，体积、质量大，碳刷和换向器维护量大，散热困难等缺陷，使其在现代电动汽车中应用越来越少。随着电力电子技术、大规模集成电路和计算机技术的发展以及新材料的出现和现代控制理论的应用，机电一体化的交流驱动系统显示了它的优越性，如效率高、能量密度大、驱动力大、有效的再生制动、工作可靠和几乎无需维护等，使得交流驱动系统开始越来越多地应用于电动汽车中。目前在电动汽车中，主要采用永磁同步电机(PMSM)驱动系统、开关磁阻电机(SRM)驱动系统和异步感应电机(肼)驱动系统。 永磁同步电机(PMSM)是一种高性能的电机，具有体积小、重量轻、结构简单、效率高、控制灵活的优点，在电动汽车上得到了广泛的应用，是当前电动汽车用电动机的研发热点，是异步感应电机的最有力的竞争对手。目前，由日本研制的电动汽车主要采用这种电机，如Honda公司的EV Plus、Nissan公司的

新能源汽车电机驱动系统关键技术解析【干货】

新能源汽车电机驱动系统关键技术解析 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！ 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、数控系统、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 近年随着我国交通事业的飞速发展，交通领域成为我国能耗增长最快的领域。能源危机和环境污染的加剧，使电动汽车研发成为世界汽车工业可持续发展的战略性项目，世界各国也普遍将发展电动汽车确立为保障能源安全和转型低碳经济的重要途径。1881 年，第一辆电动汽车由法国工程师古斯塔夫. 士维（GustaveTrouve）制造问世，它是采用铅酸蓄电池供电，由0.1 hp（英制马力，1 hp=745.7 W）的直流电机驱动的三轮电动汽车，整车及其驾驶员的重量约160 kg。两位英国教授在1883年制成了相似的电动汽车。因当时该应用技术尚未成熟到足以与马车竞争，因此这些早期构造并没有引起公众很多的注意。 20 世纪40 年代之后，半导体技术快速发展，随后出现的晶闸管、三极管，尤其是在20 世纪80年代问世的绝缘栅双极型晶体管（IGBT）为电机调速与控制提供了便利，同时伴以电力电子技术的快速发展，为以电能为能源的电机取代以石油为能源的内燃机提供了技术基础。 一、电动汽车分类 根据国标GB/T 19596-2004 电动汽车术语，电动汽车可分为由动动力电池提供能源的纯电动汽车、电机和内燃机共存的混合动力汽车和以燃料电池为能源的燃料电池

电动汽车，这三类电动汽车均采用一个及以上的电机驱动系统将电能转换为机械能，进而驱动汽车，同时回收刹车的制动能量，从而实现了能量利用率的提升。 1. 纯电动汽车 纯电动汽车由电机驱动汽车，能量完全由二次电池（如铅酸电池、镍镐电池、镍氢电池或锂离子电池）提供。由于一次石化能源的日趋匮乏，纯电动汽车被认为是汽车工业的未来。典型的纯电动汽车动力结构如图1 所示。电池组的电能通过充电系统在车辆行驶一定里程后进行补充。纯电动汽车的特点是车辆 实现零排放，不依赖汽油，完全采用电能驱动车辆，但是由于蓄电池的能量密度和功率密度比汽油或柴油低很多，因此纯电动汽车的连续行驶里程有限。 2. 混合动力汽车 混合动力汽车按动力总成结构及能量流传递方案不同，可分为串联、并联及混联三种混合动力方式。串联混合动力车辆中，发动机动力与电动机动力通过电气系统传递；并联和混联混合动力车辆中，发动机动力与电动机动力通过一个专门的机电耦合机构实现向车轮的传递，常用的机电耦合机构包括行星齿轮耦合、变速器耦合及离合器耦合等。 串联式混合动力系统的动力总成，发动机的机械能通过发电机转化为电能，电动机将电能转换为机械能传到驱动桥，驱动桥和发动机之间没有直接的机械连接。该方案的优点是系统控制简单，缺点是难以应对复杂路况，电池充放电压力较大，电池寿命要求较高。