年产30万台电动汽车驱动电机项目
可行性研究报告
一、项目概况
浙江方正电机股份有限公司“年产30万台电动汽车驱动电机”项目为新能源汽车配套产品，产品行业划分上属于新型新能源汽车行业。
节能减排已成为我国的基本国策之一，这是贯彻落实科学发展观、构建社会主义和谐社会的重大举措，也是建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。近年来，随着我国汽车工业的迅速发展，我国汽车保有量的快速增加，汽车能源消耗增长呈现加速趋势，进一步加剧了我国石油供需的矛盾。我国汽车工业的发展面临着来自能源安全、环境保护和气候变化等可持续发展要求的多重挑战。寻找石油替代是一个刻不容缓的问题。同时，汽车还是环境污染的主要因素，这就给我国能源安全和环境保护带来了巨大压力。因此，在能源稀缺和环境保护的双重制约下，配合替代石油的清洁能源发展，推动电动汽车发展显得尤为迫切。
（1）本项目符合国家相关规划要求
《中国国民经济和社会发展“十一五”规划纲要》要求，“增强汽车工业自主创新能力，加快发展拥有自主知识产权的汽车发动机、汽车电子、关键总成及零部件”；
《中国汽车产业“十一五”发展规划纲要》要求，“依靠技术进步实现产业可持续发展，将节约资源、保护环境、提高车辆安全性作为汽车产品技术发展重点，将开发、推广新能源汽车作为缓解能源供应矛盾的重要战略措施”、“对于具有发展前景的纯电动、合成燃料、燃料电池等新能源汽车，国家支持企业研究开发，并在有条件的地区开展示范运行，为产业化打下基础”；
国家《汽车产业调整和振兴规划（2009-2011年）》要求，“积极发展节能环
保的新能源汽车，改造现有生产能力，到2011年形成50万辆纯电动、充电式混合动力和普通型混合动力等新能源汽车产能，新能源汽车销量占乘用车销售总量的5%”，“实施新能源汽车战略，推动纯电动汽车、充电式混合动力汽车及其关键零部件的产业化”。
（2）本项目符合浙江省相关规划要求
《浙江省国民经济和社会发展“十一五”规划纲要》强调，要组织实施重大科技专项，其中“汽车及关键零部件制造技术”是30个重大科技专项之一；
《浙江省汽车及零部件产业“十一五”发展规划》要求，“做大做强汽车零部件，支持发展专用车、特种车及电动汽车产业化，成为我省先进制造业基地的主导产业”、“鼓励和支持重点区域、重点企业实施重点技术改造，如电动汽车及关键技术产品的产业化，关键汽车零部件改造等”；
《浙江省汽车产业转型升级规划（2009-2012年）》指出，要“抓住国家推动新能源汽车发展新机遇，加快推进新能源汽车及关键零部件的研发与生产”、“积极发展一批能为新能源汽车配套的动力电池、电机、控制系统、转向系统、空调系统等关键零部件，构筑国内领先地位”。
（3）本项目符合丽水市相关规划要求
《丽水市国民经济和社会发展“十一五”规划》强调，要“做大做强五金机电、汽摩配件等具有一定规模和优势的产业”、“积极贯彻先进制造业导向目录，着力培育机电一体化、环保节能等新兴产业群，形成工业发展的后续产业和战略产业”。
综上所述，本项目符合国家及地方相关规划发展要求。
（4）符合国家发改委《产业结构调整指导目录(2007年本)》
国家发改委《产业结构调整指导目录(2007年本)》（征求意见稿），第十三项“汽车”第2条将“汽车、摩托车总成及零部件关键技术开发制造：驱动电机”
列为鼓励发展类。
（5）符合《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》要求
本项目属于《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》中七大战略性新兴产业之一的新能源汽车产业，符合“着力突破动力电池、驱动电机和电子控制领域关键核心技术，推进插电式混合动力汽车、纯电动汽车推广应用和产业化”的方向。
（6）符合国家发改委《汽车产业发展政策》要求
本项目符合国家发改委《汽车产业发展政策（2009年修订）》中“结合国家能源结构调整战略和排放标准的要求，积极开展电动汽车、车用动力电池等新型动力的研究和产业化”的产业导向。
（7）属于《国家重点支持的高新技术领域》
本项目产品术语《国家重点支持的高新技术领域》第八块“高新技术传统产业”第六部分“汽车行业相关技术”中的“新型电动驱动系统技术”。
（8）属于国家《汽车技术进步和技术改造项目及产品目录》
本项目产品属于《汽车技术进步和技术改造项目及产品目录》第一条“电动汽车及部件”第5款“电机及驱动系统”重点支持和发展导向产品。
（9）符合《浙江省人民政府关于加快工业转型升级的实施意见》
本项目符合《浙江省人民政府关于加快工业转型升级的实施意见》中提出的“重点发展节能环保型轿车和客车，加快发展发动机、自动变速箱、汽车电子等关键零部件，实施汽车零部件技术提升工程”。
“电动汽车用驱动电机关键技术研发及产业化”项目符合国家和地方政策规划要求，符合国家和地方产业导向。
浙江方正电机股份有限公司是我国缝制电机行业的龙头企业，特别是微特电机行业。公司自2005年进入汽车配件行业以来，公司产品技术研发能力和管理能力均得到了极大的提高，公司已经进入了汽车配件行业。近年来，我国汽车行业发展迅速，技术和环保要求日益提高，特别是国家对电动型新能源环保汽车的
重视程度日益加强。作为电机生产的龙头企业，公司急需通过技术创新扩大产业，来保持公司在市场竞争优势地位。
本项目生产技术具有自主知识产权，产品质量和工艺技术均达到国内领先水平，填补国内电动汽车用驱动电机领域的空白。项目的实施不仅可以增加公司的销售收入，进一步提升公司的综合竞争力；亦可进一步加强企业的自主创新能力，使得企业在电动汽车用驱动电机领域取得技术和市场领先地位。
二、相关领域国内外研究现状及发展趋势
1、国外电动汽车发展现状和发展趋势
当前全球石油资源供给日趋紧张,温室效应等气候问题也越来越受到世界各国的重视,发展低碳经济?走可持续发展之路已成为全球的共识?电动汽车以其高效节能、低排放或零排放优势，以及优越的使用性能和相对低廉的销售价格，得到了市场的广泛认可和普遍欢迎，日益成为全球汽车工业关注的焦点，展现出良好的发展前景。
美国、日本、法国、德国等发达国家对电动汽车发展高度重视，各国从汽车技术变革和产业升级的战略出发，纷纷颁布制定了优惠的政策措施，加大电动汽车的投资力度，积极促进本国电动汽车产业发展。美国总统奥巴马明确表示,到2015年美国要有100万辆充电式混合动力车；日本早在2009年6月就启动“新一代汽车”计划,力争在2050年使环保型汽车占据汽车市场总量的一半左右；法国政府于2010年1月份宣布将实施“发展电动汽车全国计划”，预计到2020年将推广200万辆电动汽车；德国政府在2009年初通过的500亿欧元的经济刺激计划中,很大一部分用于电动汽车研发和汽车充电站网络的建设。世界上许多著名的汽车制造厂商都在大力开发新能源汽车,寻求替代燃料或者减少燃料的消耗量，以美国蓝鸟客车公司、英国的FRZAERNASH公司、日本丰田、日本本田为代表的电动客车和轿车已经上市。由此可见，未来几年全球电动汽车产业将达到一定规模，并将开启下一轮全球车市争霸战。
从全球范围看，刷直流电机、一般同步电机、感应电机与有刷磁铁电机商品化历史最长，产品更新换代不断，迄今还在应用。上世纪80 年代开始进入商品化的表面永磁同步电机与1990 年代以来研制开发的开关磁阻电机、内置式永磁
同步电机以及最新的同步磁阻电机相继进入市场，并在电动汽车与混合动力汽车上获得应用。根据电动汽车、混合动力车车型的开发应用年代，近几年来在批量生产的日本电动汽车车型上以采用永磁同步电机为主流。近年来美、欧开发的电动汽车多采用交流感应电机。其主要优点是价格较低，性能可靠；缺点是起动转矩小。日本近年来问世的电动汽车与新型混合动力车大多采用永磁电机。
2、国内电机汽车发展现状和发展趋势
我国电动汽车发展始于上世纪九十年代，中科院电工所、上海811所、清华大学、上海同济大学、北京理工大学等单位，在“863”计划和“十五”国家科技专项等国家项目的支持下，在电动汽车研发制造领域取得了阶段性的研究成果。近年来，随着全球汽车工业重心开始向我国市场转移，电动汽车的产业化进程明显加快。据不完全统计，我国包括比亚迪、上汽、一汽、东风、北汽、奇瑞、吉利、力帆等在内的整车企业超过150家，包括一汽、上汽、宇通等在内的从事混合动力客车研制和生产的厂家超过30家。特别是随着我国电动汽车的制造体系逐步建立，自主创新能力得到较大提升，国内许多企业已开始涉足与电动汽车相关的电池、发动机等关键零部件的研制和生产，技术水平与国际先进水平的差距正在缩小。
从全球和我国主要汽车生产厂家的发展计划看，电动汽车的产业化时代正在到来。按照国务院指示，国家发展改革委组织制定了《汽车工业调整和振兴规划》，财政部、科技部等部门也制定了《节能与新能源汽车示范推广财政补助资金管理暂行办法》，加大了对电动汽车的政策支持力度。在此激励政策的鼓舞下，国内汽车企业纷纷增加对电动汽车及相关零部件的研发投入，我国电动汽车产业正在进入高速发展的新阶段。根据《汽车工业调整和振兴规划》要求，到2011年底我国电动汽车产销形成规模，将形成50万辆纯电动、充电式混合动力和普通型混合动力等新能源汽车产能，新能源汽车销量将占到乘用车销售总量的5%左右；根据《新能源汽车产业发展规划》草案，到2020年，我国新能源汽车产业化和市场规模要达到全球第一，新能源汽车（插电式混合动力汽车、纯电动汽车、氢燃料电池汽车等）保有量达到500万辆。
经过“九五”、“十五”、“十一五”国家对电动汽车驱动电机系统的集中研发和应用，我国已自主开发了满足各类电动汽车需求的驱动电机系统产品，获得了一
大批电机系统的相关知识产权，形成具有核心竞争能力的车用驱动电机系统批量生产能力。目前，我国自主开发的永磁同步电机、交流异步电机和开关磁阻电机已经实现了实现与国内整车产业化技术配套，电机重量比功率显著提高，电机系统最高效率达到93%以上，系列化产品的功率范围覆盖了200kW以下电动汽车用电机动力需求，各类电机系统的核心指标均达到相同功率等级的国际先进水平。
目前，我国电动客车以交流异步电机系统为主，混合动力客车用大功率电机可靠性与噪声水平有明显改进，已初步具备产业化条件；在电机设计方面，采用现代车用电机系统设计理念，初步解决多目标高性能车用电机的极限设计与多领域精确分析以及结合应用控制策略系统集成仿真的技术难题；在新型电机技术方面，国内部分企业、研究单位和高校对一些新原理的电机系统，进行了积极研究探索，有些已经开发出样机系统，部分进行了台架试验和装车；在检测试验方面，国内电机测试基地建立了电机及控制器专用性能检测试验台架，具备了较齐备的性能检测和初步环境试验检测条件；在电机及其控制系统的关键材料与关键零部件方面，如转速位置传感器的研制、高性能低成本绝缘材料开发、车用电机专用电工钢开发、电机磁性材料的稳定性研究方面，获得了初步成果。
随着我国电动汽车的快速发展，驱动电机作为电动汽车的核心部件，必将迎来巨大的市场机遇。
3、电动汽车驱动电机发展趋势
驱动电机是电动汽车的核心部件，对整车的安全和可靠性起到关键作用。经过近些年的发展，电动汽车用驱动电机具有以下明显的发展趋势：电机的功率密度不断提高，永磁电机应用范围不断扩大。电机作为混合动力系统中一个重要的动力输出源，其自身的性能直接影响到了电动汽车的整体性能。一方面，汽车所需求的电机输出和回收功率不断提高，以满足不同工况不同车型的需求；另一方面，这种新型机电一体的传动系统尺寸收到车内空间的限制。这就需要电动汽车驱动电机向高性能和小尺寸发展。不断提高电机本身的功率密度，用相对小巧的电机发挥出大的功率成为各汽车及电机厂商的发展方向。
电驱动系统的集成化和一体化趋势更加明显。车用电机及其控制系统的集成化主要体现在电机与发动机、电机与变速箱、电机与底盘系统的集成度不断提高。
对于混合发动机与ISG集成，其发展从结构集成到控制集成和系统集成，电机与变速箱的一体化愈加明显，汽车动力的电气化成分越来越高，不同耦合深度的机电耦合动力总成系统使得电机与变速箱两者之间的联系变得越来越紧密。在高性能电动汽车领域，全新设计开发的底盘系统、制动系统、轮系将电机和动力传动装置进行一体化集成，融合程度越来越深。
车用电驱动控制系统的集成化和数字化程度不断加大。车用电控制系统集成化程度也不断加大，将电机控制器、低压DC-DC变换器，以及发动机控制器、变速箱控制器、整车控制器等进行不同方式的集成正在成为发展趋势。同时，高速高性能微处理器使得电驱动控制系统进入一个全数字化时代。在高性能高速的数字控制芯片的基础上，高性能的控制算法、复杂的控制理论得以实现。同时，面向用户的可视化编程，通过代码转化和下载直接进入微处理，不断地提高编程效率和可调试性。
国内将出现独立的新型汽车电气驱动系统提供商。目前国外已有包括solectria，enova在内的电气公司，汽车用电气自动化的新型产业正在逐步形成。目前我国在电机（包括永磁材料）生产，人力成本等方面存在较大的优势，如果能够跟上当前的产业发展机遇，可以使我国在世界市场上占有一席之地。
三、主要研究开发内容与关键技术
（一）主要研究开发内容
电动汽车运行工况非常复杂，因此，对驱动电机的要求很高，目前国内虽有生产，但是性能上无法与节能环保要求所吻合，且与国际先进水平仍有很大差距。
本项目开发的电动汽车驱动电机为浙江方正电机股份有限公司自主创新研发的使用于纯电动汽车(包括轿车及客车)的具有完全知识产权的新型能源产业产品，类型为永磁无刷电动机(PMBLM)。它是由正弦波驱动的无刷直流电动机系统(PMSM)，具有较高的功率密度，其控制方式与感应电动机基本相同，可作为电动汽车/混合动力汽车的驱动电机或者混合式电动汽车的起动机。经过一年多的努力，目前已完成产品手工样机，样机经北京理工大学电动车辆工程技术中心检测，性能符合国家相关要求（检测报告见附件），并达到了国际同行先进水平。项目实施将充分利用公司现有的技术力量，以及上述研究成果，实现规模化
产业化创新开发。
（二）产品及工艺技术创新性
项目产品填补了国内电动汽车(包括轿车及客车)用永磁无刷电动机(PMBLM)空白，达到了国际同行先进水平（详见检测报告）。并在产品及工艺技术方面较普通电机具有创新性。
（1）产品创新性
①高功率密度。电机由高能永磁材料励磁，对于给定的输出功率，它的质量和体积能够大大减小，使得功率密度提高。
②工作效率高。由于转子无绕组，无铜损，其工作效率高，其效率高于感应电动机。
③散热性好。电机发热主要集中在定子上，易于采取水冷的方式散热。
④可靠性高。永磁励磁不受制造缺陷、过热或机械损坏的限制，因而可靠性较高。
⑤动态性好。转子电磁时间常数小，动态性能好。
（2）生产工艺创新性
①在材料方面的创新性
采用N33EH牌号的磁钢，在耐温性能（工作温度可达180°C）、矫顽力等方面都比一般电机用磁钢高，在技术要求中还添加了低失重的标准，从而保证磁钢的使用寿命。使得工作时稳定性与功率密度大大提高；采用了抗电晕漆包线作为电机定子漆包线，可增加电机的寿命，且在绝缘等级的选择上采用H级以上的等级，大大提高了电机的可靠性与寿命；按照汽车电机的标准，在其他材料上的选择上，在耐温性能等方面都有较高的要求，诸如电机内部的轴承，槽楔，槽绝缘等都达到H级绝缘或以上等级。所以在整个的产品的材料选择方面有一些与普通电机不同的方向。
②在结构方面的创新性
电机的冷却方式采用水冷的方式，整个冷却系统为薄壁的铝件组成，但冷却水套内圈上的用于分隔整个水道的筋还起到了加强整个电机外壳的作用。这种薄壁的水冷却结构在轻重量的基础上有效的解决了散热问题；定子绕线采用星型绕组方式，在绕线过程中采用几十根漆包线组成的漆包线组进行绕线，且将每相
绕线组均分为2部分或者几个部分进行并排绕线，最终将这些均分的绕线组连接在一起（铜套铆接）成为一相绕组，每相绕线组采用顺时针一匝，逆时针一匝交替绕线的方式绕线数匝。这样的结构使得大功率无刷直流电机的大电流均分为几个部分，解决了电机电流大的问题，增强了电机的性能、可靠性与使用寿命。
③工艺方面的创新性
在电机组件以及整个电机的装配过程中，采用数量较多的机械手与机器人，在整个装配中一致性，可靠性，安全性，以及装配的精确度、效率都大大高于普通电机的安装；在电机定子的装配过程中，定子绕线采用日特最新开发的绕线机，完成该电机多股线并排绕线的绕线方式，大大减少了绕线过程中的失效，以及提高了电机绕线的效率以及一致性；在电机定子外部浸绝缘漆的过程中，采用国内领先的真空压力浸漆设备，区别与普通电机的浸漆或者滴漆技术，大大提高电机的绝缘防护。
四、项目预期目标（主要技术经济指标、应用和产业化前景以及获取自主知识产权的情况）
（一）技术经济指标
1、研发两个不同输出功率的新产品；拟申请专利6项，其中发明专利1项；制定企业标准5项。
2、产品质量指标：
（三）项目产品性能及出厂标准
本项目产品参照国家《GBT_18488.1-2006》《GBT_18488.2-2006》标准执行，并须符合万向电动汽车股份有限公司拟开发的纯电动汽车(包括轿车及客车)的参数要求，主要技术参数如下：
①峰值扭矩：240N·m，额定转矩：150 N·m
②电机额定功率：45kw，峰值功率：75kw
③发电机额定功率：41kw，峰值功率：75kw
④电压范围：240-420VDC
⑤最高转速：8000 r/min
⑥额定转速：3000r/min
⑦最高效率：94%
⑧功率密度：1.83kw/kg
⑨防护等级：IP55
3、本项目的研发就是以产业化为目的的，本项目完成后，按正常年份30万台计算；本项目的销售价根据市场和企业实际销售情况确定，达产后年营业收入估算为150000万元。
年营业税金及附加按国家规定计取，产品缴纳增值税，税率为17%，城市维护建设税和教育费附加分别按增值税的7%和5%提取。达产年的营业税金及附加估算为1343.4万元，年增值税为11195.0万元。
（二）应用和产业化前景
（1）国际汽车市场前景分析
在经济一体化的背景下，全球分工使汽车成为典型的国际化产品，汽车行业更明显表现出区域性分布和周期性共振的特点。从地域分布看，世界汽车生产主要集中在欧洲、美洲和亚太地区。四个老牌的汽车强国美国、日本、德国、法国的产量占全球汽车产量比重最大，2006年这四个老牌汽车强国的产量占世界汽车总产量的近一半。但近几年受金融危机影响，这四个汽车强国的产量比重逐步下降，虽然欧美各国依靠政策因素一定程度上遏制了汽车市场急剧下滑的势头，但从美国2009年汽车销量来看，政府的“以旧换新”补贴政策并未能带动美国汽车市场的稳定复苏；欧洲16国实施的旧车换现金计划虽然成效显著，但销售结构中小型车所占比例过大，利润率的降低使整个汽车市场仍然显示出疲软态势。而俄罗斯、巴西、印度和中国等“金砖四国”汽车市场呈现持续高速增长态势，2009年金砖四国产量占全球总产量比值达到32.27%直逼老牌四国的33.47%。2008-2009年世界主要汽车市场销量及增幅对比见表2-1。
表2-1 2008-2009年世界主要汽车市场销量及增幅对比
因此，从世界主要几大汽车市场看，未来全球汽车产业中心有可能发生第四次变革，中国将成为美国、欧盟之外的第三极，且增幅远超其他市场，金砖四国
将成为全球汽车工业的主要支撑。另一方面，欧美等国家汽车工业的下滑，尤其是美国汽车三巨头的衰落，通用汽车从巅峰经历衰败的历程，也让全球汽车产业把新汽车技术的研发提上日程，节能、环保的汽车产品、技术蔚然成风，全球的整车生产厂家和零部件厂家广泛展开了节能技术和产品的探索，长远来看，全球汽车产业将从传统动力驱动转为新能源驱动。
（2）国内汽车市场分析前景分析
“十一五”期间我国汽车产销量增长迅速，汽车市场明显呈现加快增长的势头，其中除2008年受金融危机因素的影响汽车销量同比增速仅有6.7%以外，其他年份汽车销量增长速度均在20%以上，其中2009年更是达到46.15%。2010年1-8月份的汽车销量增长速度仍然达到39%。平均来看，2006-2009年我国汽车销量平均增速为25%，整个“十一五”期间我国汽车销售的平均增速有望达到27%左右，反映出我国汽车市场进入了快速增长的轨道，汽车产销均呈爆发式增长。从规模上看，我国汽车销量在2009年突破1300万辆，达到1364万辆，全球排名从2003年的第四位提高到第一位，成为世界最大的汽车消费市场，2010年前8个月汽车销售量已经突破1100万辆，全年有望达到1700万辆。
有关专家预测，未来我国汽车市场依然将保持高速增长。我国现在每千人拥有汽车38辆，如果在人均GDP突破5000美元时达到世界平均水平（120辆），需要汽车市场在今后6年内的平均年销售量达到2000万辆左右。另外根据现有的交通状况、燃料供给和人口分布估算，我国的汽车可容纳量在1.5亿辆左右，为汽车市场的持续高速增长提供了有力保障。可以预见在未来相当长一段时间内，我国汽车市场还将增长，国际市场份额将进一步扩大。另外，在节能减排的压力下，新能源汽车将加快发展，推进我国汽车工业的技术升级。
节能减排已成为我国的基本国策之一，这是贯彻落实科学发展观、构建社会主义和谐社会的重大举措，也是建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。近年来，随着我国汽车工业的迅速发展，我国汽车保有量的快速增加，汽车能源消耗增长呈现加速趋势，进一步加剧了我国石油供需的矛盾。我国汽车工业的发展面临着来自能源安全、环境保护和气候变化等可持续发展要求的多重挑战。据国务院发展研究中心预测，2010年中国汽车将消耗石油1.38亿吨，2020年将达2.56亿吨，约占石油总消耗量43%和67%。寻找石油替代是一个刻不容缓的问
题。同时，汽车还是环境污染的主要因素，这就给我国能源安全和环境保护带来了巨大压力。因此，在能源稀缺和环境保护的双重制约下，配合替代石油的清洁能源发展，推动电动汽车发展显得尤为迫切。专家表示，未来电动汽车和混合动力汽车的发展是缓解我国石油资源短缺现状的有效途径，也成为汽车工业可持续发展的必由之路，也是增强我国汽车工业核心竞争力的重大战略举措。
《中国汽车产业“十一五”发展规划纲要》指出，“十一五”期间，我国汽车保有量将努力实现翻番，燃油消耗增长不超过50%；我国汽车工业工作的重点是加快结构调整，实现汽车产品技术升级，提高高效、节能与新能源、新型动力汽车产品的比重，扩大新材料和轻量化技术应用范围。《中国汽车产业“十一五”发展规划纲要》为未来五年汽车行业确立了三大任务，一是要提高企业自主研发和技术创新能力，大力发展自主品牌，争取自主品牌乘用车国内市场占有率提高到60%以上。二是促进汽车产业技术进步，积极发展节能和新能源汽车产品。三是加快产品结构和组织结构调整，推进产业结构优化升级，鼓励兼并重组，形成若干家具有市场竞争力的汽车集团。
我国汽车工业经过“八五”、“九五”规划的实施，特别是“十五”国家863电动汽车重大专项的实施。我国已实现了官、产、学、研的资源整合，具有了电动汽车用驱动电机系统自主研发能力，在国家“三纵三横”总体布局中，驱动电机及其控制系统被列为“三横”中的共性技术之一。
经过项目的可行性分析和论证：从全球主要汽车生产厂家的发展计划看，电动汽车的产业化时代正在到来。在国际金融危机的影响下，各国汽车企业的发展都受到很大影响，企业生存面临着极大挑战。针对这一形势，按照国务院指示，国家发展改革委组织制定了《汽车工业调整和振兴规划》，对我国汽车工业发展进行了全面规划部署，财政部、科技部等部门也制定了《节能与新能源汽车示范推广财政补助资金管理暂行办法》，加大了对电动汽车的政策支持力度。在此激励政策的鼓舞下，国内汽车企业纷纷增加对电动汽车及相关零部件的研发投入，我国电动汽车产业正在进入高速发展的新阶段。为了适应市场发展的需求，许多电动机配套单位也纷纷投入到产品的产业化的准备阶段。预计到2010年，在电动汽车电机方面，将形成一定的批量生产和供货能力，将为我国电动汽车行业的发展提供可靠的电机配套实力。并对我国电动汽车行业的发展起到积极的推动作
用。
电动汽车的优点是：它本身不排放污染大气的有害气体，即使按所耗电量换算为发电厂的排放，除硫和微粒外，其它污染物也显著减少，由于电厂大多建于远离人口密集的城市，对人类伤害较少，而且电厂是固定不动的，集中的排放，清除各种有害排放物较容易，也已有了相关技术。由于电力可以从多种一次能源获得，如煤、核能、水力等，解除人们对石油资源日见枯竭的担心。电动汽车还可以充分利用晚间用电低谷时富余的电力充电，使发电设备日夜都能充分利用，大大提高其经济效益。有些研究表明，同样的原油经过粗炼，送至电厂发电，经充入电池，再由电池驱动汽车，其能量利用效率比经过精炼变为汽油，再经汽油机驱动汽车高，因此有利于节约能源和减少二氧化碳的排量，正是这些优点，使电动汽车的研究和应用成为汽车工业的一个“热点”。公司自主研发的“电动汽车用驱动电机关键技术研发及产业化”项目产品从国家政策到市场前景方面来讲，是可行的。
（三）自主知识产权
本项目是浙江方正电机股份有限公司自主组织研发的，并承担全部的研发费用支出。具有完全的自主知识产权。
五、项目实施方案、技术路线、组织方式
（一）项目实施方案
该项目是公司2010年度立项的公司级重大研发项目，为保证项目的健康、良性的发展，公司拟成立电动汽车事业部，负责电动汽车驱动电机产品的研发、生产和销售。并与中国万向集团全资子公司万向电动汽车有限公司签署战略合作协议。
本项目产品属于新型能源电动汽车用驱动电机产品。公司拟定向浙江省丽水市经济开发区申请购置136亩工业用地，新建生产车间、宿舍、仓库等建筑物总面积101344平方米，新增定转子冲片生产线、定子组件生产线、定子外壳组件生产线、转子组件生产线、电机组件生产线、附件装配线、金加工及压铸设备、零部件模具设备，以及环境耐疲劳器材等测试实验设备，并配套变配电、空调净化、除尘等公用设施，形成年产30万台电动汽车驱动电机的能力。
（二）项目选用的技术路线
本项目属于国家重点支持的新能源项目产品，符合国际汽车工业的发展趋势和方向，该项目的实施有利用提高我国电动汽车的国产化进程和促进我国电动汽车的快速发展。
本项目生产主要通过规模化生产性试验以及工业化生产二个阶段。第一个阶段主要将完成产品生产和工艺流程控制参数设计等的规模化生产性试验。第二阶段实现规模化生产。
本项目主要设备的选择从技术先进性、设备可靠性及投资经济性等方面进行考虑，并能适应不断扩大的市场需求，性能达到国内外先进水平，在同行业中处于领先水平。根据生产工艺要求，本项目生产设备主要有金加工设备、各类焊接设备以及各类装配流水线等设备。同时，考虑到产品的质量和开发是企业赖以生存的关键，因此，根据企业的发展目标，本项目拟配置检测试验设备。
新能源汽车已成为未来汽车工业发展的方向。驱动电机是电动汽车的核心部件，对整车的安全和可靠性起到关键作用，因此对驱动电机进行深入研究，将对开发具有自主知识产权的国产化系列电动汽车具有十分重要的意义。公司通过本项目的实施，将在电动汽车电机方面，将形成一定的批量生产和供货能力，将为我国电动汽车行业的发展提供可靠的电机配套实力。并对我国电动汽车行业的发展起到积极的推动作用。
另外，本项目的实施将有助于提高我国电动汽车国产化水平，并将带动丽水周边地区加工制造业的进一步发展，具有良好的社会效益。
主要生产工序说明如下：
（1）转子组件：转子轴，转子轭，转子铁心，分别采用温差法配合进行装配，装配过程中采用高频加热设备进行装配，在转子的铁心与转子磁瓦的装配上，使用耐高温AB胶。在转子磁瓦的表面装配一个材料为钛合金的转子外壳，以防转子磁瓦的剥离。在转子组件完成后，用德国申克提供的动平衡仪对转子组件进行平衡校验，达到G2.5的水平。
（2）定子组件：在定子铁心，定子外壳之间采用温差法配合进行装配，装配过程中采用高频加热设备进行装配，在定子外壳水道处使用密封胶水以及橡胶
密封件密封，水道内进行耐压测试，定子绕线采用人工绕线，在定子绕线完毕后，采用VPI真空压力浸漆设备进行线圈的绝缘漆浸漆。在定子组件完成后对定子线圈进行电阻，电感，耐电压，绝缘电阻等常规测试。
（3）信号板调节：在整机装配完成后，反拖电机，利用横河多通道隔离示波器测试线电压与HALL信号之间的关系，并调节信号调整块至需要的特定角度。
（4）整机测试：整机调试完毕后，与测功机连接，连接控制器，冷却系统，进行3000rpm空载测试，特定转速、扭矩测试，电机高效区测试，定时定量进行耐久测试。
本项目的研发主要依靠公司省级高新技术研究开发中心和公司引进高级技术研发人才，开展相关课题的研究开发，项目所需经费全部由浙江方正电机股份有限公司承担，公司拥有该系列产品的全部自主知识产权。
（三）组织方式
该项目由浙江方正电机股份有限公司总经理担任项目负责人，浙江方德机电制造有限公司担任项目经理；公司聘请浙江大学电机系教授、博士生导师为公司技术顾问，负责电机方案总设计师；公司高新技术研发中心副主任孔庆成副教授担任电机参数方案首席设计；本项目研发，本公司拥有全部自主知识产权。
六、计划进度安排
本项目与2010年1月，经总经理办公室决定正式立项，并制定了详细的项目研发进度计划,具体项目进度如下：
2010年1月15日至2010年2月31日：成立电动汽车驱动电机项目研发小组；确定项目的详细研究内容、技术路线、项目研发进度计划、协作单位、人员安排及责任落实。
2010年3月1日至2010年6月31日：完成产品的ED设计方案；完成产品设计失效分析；完成产品质量的前期质量策划；
2010年7月1日至2010年9月31日：开展相关的工艺研究，确定产品的生产工艺；完成产品零部件的成本分析；完成手工样件的制作；
2010年10月1日至2010年12月31日：完成手工样件的客户确认和第三方技术检测；制定产品制造标准；完成零部件供应商的筛选和零部件产品质量的确认；完成产品所需社保的定点采购；
2011年1月1日-2011年5月31日：完成产品检测社保和加工设备的采购；完成驱动电机设计和制造问题清单，并完成驱动电机方案的改善和设计更新；完成驱动电机质量过程控制文件和生产过程文件的编制；完成产品所需社保的定点采购；完成企业标准的制定。
2011年6月1日至2011年9月31日：完成驱动电机产品的工程样件；完成一期生产设备和检测设备的安装调试；
2011年10月1日至2013年12月31日：完成驱动电机生产厂房的建设；完成驱动电机项目产业化的一期改造，达产设计产能的50%；整理汇总研究资料，组织项目验收和鉴定。
七、项目经济效益和社会效益
本项目为年产30万台电动汽车驱动电机，属于国家积极扶持发展的新能源汽车产业，符合国家和省市相关规划要求和政策导向。项目实施后，将与我省新能源汽车龙头企业——万向电动汽车股份有限公司形成了紧密的战略合作，积极壮大我省新能源汽车产业规模，加速推进我省及丽水市产业升级，加快经济结构调整优化具有积极的意义。
本项目的销售价根据市场和企业实际销售情况确定，达产后年营业收入估算为150000万元。年营业税金及附加按国家规定计取，产品缴纳增值税，税率为17%，城市维护建设税和教育费附加分别按增值税的7%和5%提取。达产年的营业税金及附加估算为1343.4万元，年增值税为11195.0万元。经测算，正常年利润总额为46757.6万元，所得税后利润为35068.2万元。所得税按利润总额的25%计取，法定盈余公积金按税后利润的10%计取。详见附表5利润与利润分配表。
本项目在生产、管理等环节都需要大量人力，能够为社会提供750个劳动就业岗位，对拓展就业空间，人均工资按照2000元/月估算，年新增工资总额为1800万元。缓解就业难问题具有积极意义。
综上所述：本项目的研发经济效益和社会效益十分明显。项目的研发和产业化是非常必要的。
浙江方正电机股份有限公司
二零一零年十二月
附表：
省级科技计划项目经费概算表
项目名称：金额单位：万元
注：支出概算按照经费开支范围确定的支出科目和不同经费来源编列，同一支出科目一般不同时在财政拨款经费和自筹经费中概算。
电动汽车车载网络 引言 汽车技术发展到今天，很多新型电气设备得到了大量应用，尤其是电动汽车的电气系统已经变成了一个复杂的大系统。为了满足电动汽车各子系统的实时性要求，需要对公共数据实行共享 电动汽车作为清洁绿色的新能源汽车, 将在未来交通体系中发挥越来越重要的作用。 汽车中电器的技术含量和数量是衡景汽车性能的一个重要标志。汽车电器技术含量和数量的增加，意味着汽车性能的提高。但汽车电器的增加，同样使汽车电器之间的信息交且桥梁——线束和与其配套的电器接插件数量成倍上升。在1955年平均一辆汽车所用线束总长度为45 米。为了在提高性能与控制线束数量之问寻求一种有效的解决途径，在20世纪80年代初，出现了一种基于数据网络的车内信息交互方式——车载网络。 一、汽车车载网络的组成 车载网络按照应用加以划分，大致可以分为4 个系统：车身系统，动力传动系统、安全系统和信息系统。
图1奥迪A4的车载网络系统 车身系统电路主要有二大块： 主控单兀电路、受控单兀电路、门控单兀电路。 主控单元按收开关信号之后，先进行分析处理，然后通过CAN 总线把控制指令发 送给各受控端，各受控端晌应后作出相应的动作。 车前、车后控制端只接收主拄 端的指令，按主控端的要求执行，并把执行的结果反馈给主控端。门控单元不但 通过总接收主控端的指令，还接收车门上的开关信号输入。根据指令和开关信号， 门控单元会做出相应动作，然后把执行结果发往主控单元。 在动力传动系统内，动力传动系统模块的位置比较集中， 可固定在一处，利 用网络 将发动机舱内设置的模块连接起来。在将汽车的主要因素一跑、停止 与拐弯这些功能用网络连接起来时，就需要较高速的网络传输速度。动力数据总 线一般连接3块电脑，它们是发动机、ABS/ EDL 及自动变速器电脑（动力CAN 数 据总线实际可以连接安全气囊、四轮驱动与组合仪表等电脑 ）。总线可以同时传 递10组数据，发动机电脑5组、AB 》EDL 电脑3组和自动变速器电脑2组。数 据总线以500Kbit /s 速率传递数据，每一数据组传递大约需要 0.25ms ,每一电 控单元7-20ms 发送一次数据。优先权顺序为ABVEDL 电控单元--发动机电控单 元 -- 自动变速器电控单元 因此，线束变长， 而且容易受到干扰的影响。 为了防干扰应尽量降低通信速 度，但，丹 駅 咗'i / - Q I "—-r__ L] 车身控 & 阳Poy 灯朮平调幣转萱/灯 厂是砸硕! —
电动汽车四轮独立驱动技术 第一章：绪论 1.1 引言 内燃机汽车自20世纪初出现至今，在其自身随人类科技的进步经历了巨大的变的过程中也给人类生活和生产带来了巨大方便，为人类社会的进步做出了巨大的贡献，但其消耗日益紧缺的石油并产生大量污染物也使人类赖以生存的环境恶化。因此近年来由于环境恶化及能源紧张等问题，迫切需要开发低能耗，无污染的汽车。因此，电动汽车成为21世纪汽车技术研究的热点。 混合动力汽车与纯电动汽车是电动汽车研究的两个分支。经过近些年的发展，电动汽车技术日趋成熟，部分产品已进入商业化应用如Toyota Prius。目前，电动汽车传动系统多数在传统内燃机汽车的传动系基础上进行一些改变，进而将电动机及电池等部件加入总布置中。这种布置难以充分发挥电动汽车的优势。为使电动汽车对传统内燃机汽车形成更大的竞争优势，设计出适合电动汽车的底盘系统势在必行。而四轮独立驱动技术则可使电动汽车底盘实现电子化，主动化，大大提高电动汽车的性能。使电动汽车与传统汽车相比具有更强的竞争力。 1.2 四轮独立驱动技术的特点 电动汽车四轮独立驱动系统是利用四个独立控制的电动机分别驱动 汽车的四个车轮，车轮之间没有机械传动环节。其电动机与车轮之间可以是轴式联接也可以将电动机嵌入车轮成为轮式电机，车轮一般带有轮边减速器。这种驱
动系统与传统汽车驱动系统相比有以下特点： （一）传动系统得到减化，整车质量大大减轻。由电动机直接驱动车轮甚至两者集成为一体。这样省掉了离合器、变速器及传动轴等传动环节，传动效率得到提高，也更便于实现机电一体化。传动系质量在汽车整车质量中占有很大比重，机械传动系的消失，使汽车很好的实现了轻量化目标。另外，由于动力传动的中间环节减少，传动系的振动及噪声得到改善。甚至在采用纯电力驱动时，可实现无声行驶。这是美国海军的"RST-V"侦察车及其新一代军用"悍马"汽车采用四轮独立驱动技术的重要原因。 （二）与传统汽车相比，四轮独立驱动系统可通过电动机来完成驱动力的控制而不需要其他附件，容易实现性能更好的、成本更低的牵引力控制系统（TCS）、防抱死制动系统（ABS）及动力学控制系统（VDC）。传统汽车的TCS 与ABS系统均须对发动机与制动系进行联合控制才能达到较好性能，由于机械系统的响应较慢，且受制动器，液压管路及电磁阀的延迟等因素影响，传统内燃机汽车的ABS系统与TCS系统的实际时间延迟达50～100ms。限制了TCS系统与ABS系统的性能提高，而且增加能耗。与内燃机相比，无论在加速还是减速，电动机转矩响应都非常快且容易获得其准确值，这对TCS、ABS、VDC系统来说是非常重要的。因此电动机作为ABS、TCS及VDC系统的执行器是非常理想的。 （三）对各车轮采用制动能量回收系统，则可大大提高汽车能量利用效率，且与采用单电动机驱动的电动汽车相比，其能量回收效率也获得显著增加。这对提高电动汽车续驶里程是很重要的。 （四）实现汽车底盘系统的电子化、主动化。现代汽车驱动系统布置
电动汽车驱动电机类型种类和结构原理图 随着电动汽车行业的发展，各大汽车厂商纷纷开发了自家的电动车型。在雨后春笋般的的电动汽车市场，大家在看车的时候，厂商均推出了各自车型应用的电机。到底不同的电机有什么差别，下面本文就来讲讲新能源汽车电机的基础知识，介绍各种电机在电动汽车应用特点。 一、什么是电机? 所谓电机，就是将电能与机械能相互转换的一种电力元器件。当电能被转换成机械能时，电机表现出电动机的工作特性;当机械能被转换成电能时，电机表现出发电机的工作特性。大部分电动汽车在刹车制动的状态下，机械能将被转化成电能，通过发电机来给电池回馈充电。
二、电动汽车应用驱动电机特点 基于电动汽车的特点，对所采用的电机也有较高的要求。为了提升最高时速，电机应有较高的瞬时功率和功率密度(W/kg)；为了增加1次充电行驶距离，电机应有较高的效率；而且电动汽车是变速工作的，所以电机应有较高的高低速综合效率;此外有很强的过载能力、大的启动转矩、转矩响应要快。电动车起动和爬坡时速度较低，但要求力矩较大；正常运行时需要的力矩较小，而速度很高。低速时为恒转矩特性，高速时为恒功率特性，且电动机的运行速度范围应该较宽。另外，电机还应具备坚固、可靠，有一定的防尘防水能力，且成本不能过高。 目前，从现已成熟的电机技术来看，开关磁阻电机在各个技术特性方面似乎很符合电动车的使用需要，但尚未得到广泛应用；而现今永磁同步电机在电动汽车行业应用较广泛；现在较为知名的特斯拉Model系列均采用异步电机。此外，如果按电流类型划分还可分为直流电机和交流电机两种。下面根据转速、功率密度、体积等多方面特性参数对比来了解4种较为典型的驱动电机特点。
电动汽车用驱动电机系统的现状及发展趋势 中国汽车技术研究中心窦汝振李磊宋建锋 摘要：介绍了我国电动汽车用驱动电机系统的研发现状,以及车用系统与普通工业用系统间的差异,指出了发展趋势。 1 引言 我国汽车工业的发展面临着来自能源安全、环境保护和气候变化等可持续发展要求的多重挑战。随着近几年汽车保有量的快速增加，汽车能源消耗增长呈现加速趋势，进一步加剧了我国石油供需矛盾。在当前石油资源日益紧张，价格不断攀升的国际形势下，发展电动汽车特别是混合动力汽车是缓解我国石油资源短缺现状的有效途径，也是增强我国汽车工业核心竞争力的重大战略举措。 经过“八五”、“九五”规划的实施，特别是“十五”国家863电动汽车重大专项,我国已实现了官、产、学、研的资源整合,具有了电动汽车用驱动电机系统自主研发能力。在国家“三纵三横”总体布局中(如附图所示),驱动电机及其控制系统被列为“三横”中的共性技术之一。 附图国家“十五”电动汽车重大专项布局示意 2 电动汽车用驱动电机系统的特点及分类 电动汽车对驱动电机系统的要求至少包括： （1）基速以下输出大转矩，以适应车辆的启动、加速、负荷爬坡、频繁起停等复杂工况； （2）基速以上为恒功率运行，以适应最高车速、超车等要求； （3）全转速运行范围内的效率最优化，以提高车辆的续驶里程； （4）结构坚固、体积小、重量轻、良好的环境适应性和高可靠性； （5）低成本及大批量生产能力。 电动汽车最早采用了直流电机系统,特点是成本低、控制简单,但重量大,需要定期维护。随电力电子技术、自动控制技术、计算机控制技术的发展,包括异步电机及永磁电机在内的交流电机系统体现出比直流电机系统更加优越的性能,目前已逐步取代了直流电机控制系统。特别是借助于设计方法、开发工具及永磁材料的不断进步,用于驱动的永磁同步电动机得到了飞速发展。 电动汽车中常用的交流电机主要有异步、永磁、开关磁阻三大类型，其特点如表1所示。
纯电动汽车驱动电机应用概述 郑金凤 胡冰乐 张翔 (福建农林大学机电工程学院，福建 福州 350002) 摘 要：介绍了目前纯电动汽车的发展状况，叙述了纯电动汽车驱动电机不同类型的特点及相关的控制方法。还介绍了一些目前应用比较广泛的驱动电机控制方法的主要内容及其所解决的相关问题。 关键词：纯电动汽车 驱动电机 矢量控制 直接转矩控制 中图分类号：TP202 文献标识码：A Driving Motor for Electric Vehicles Application Overview Zheng Jinfeng Hu Bingle Zhang Xiang (College of Mechanical and Electronic Engineering，Fujian Agriculture and Forestry University，Fuzhou 350002，China) Abstract: the current state of development of electric vehicles and features of the electric vehicles are described.Otherwise,driving motors and its control methods are narrated. Also major contents of some driving motor control methods applied extensively at present and its related issues are discussed. Key words：Electric vehicle，Drive motor，Vector control，Direct Torque Control 引言 由于环境保护越来越受消费者和政府的重视，以及能源价格的不断上涨，使得世界的汽车制造商都纷纷加大开新能源汽车开发力度。在去年金融危机的影响下，今年以来，由于全球大多主流的汽车市场纷纷出现衰退，尤其以美国和日本为代表的两大汽车市场出现了急剧下滑，使得美国和日本汽车厂家不得不加速原本保守的计划，从而重新刺激美国和日本等原有核心市场。而电动汽车以电能为能源，具有零排放无污染的突出优点，因此备受汽车界的推崇。在中国，政府今年也不断的推出各种政策来促进纯电动汽车的发展。回顾一下国际上电动汽车的发展史，连这次至少有四次，世界汽车工业界要启动纯电动汽车，但是前三次都失败了。前三次失败主要是因为电池。前三次基本上都是以铅酸电池为基础，由于他的比能量和比价格都比较差，所以没有得到推广。现在随着电池技术的不断发展，使得纯电动汽车的推广得以实现。现在纯电动汽车主要采用的是锂电池，锂电池的比能量是铅酸电池的八到十倍，且质量轻。今年比亚迪、丰田、奇瑞等汽车公司都将推出各自的纯电动汽车。并且电动汽车将可能慢慢成为汽车发展的一种趋势和必然[1,2,3]。 1各种电动汽车驱动电机的性能[4-11] 纯电动汽车关键的难点重点在于电池技术和驱动电机。电池技术已经在一定程度上得到了突破。下面主要讨论一下驱动电机的相关状况。 1.1电动汽车驱动电机控制的关键问题 电动汽车是以车载电源为动力，并采用电动机驱动的一种交通工具。电机及其驱动系统是电动汽车的核心部件之一，由于电动汽车在运行过程中频繁起动和加减速操作，对驱动系统的有着很高的要求。下面主要阐述控制过程中的一些关键问题: （1）用在电动汽车的电动机应具有瞬时功率大、过载能力强(过载3～4倍)、加速性能好，使用寿命长的特点。 （2）电动汽车用电动机调速范围应该宽广，包括恒转矩区和恒功率区。要求在低速运行时可以输出大恒定转矩，来适应快速起动、加速、负荷爬坡等要求；高速时能够输出恒定功率，能有较大的调速范围，以适应平坦的路面、超车等高速行驶要求。
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
纯电动汽车的驱动电机系统详解 驱动电机系统是电动汽车三大核心系统之一，是车辆行驶的主要驱动系统，其特性决定了车辆的主要性能指标，直接影响车辆动力性、经济性和用户驾乘感受。一、驱动电机系统介绍驱动电机系统由驱动电机、驱动电机控制器(MCU)构成，通过高低压线束、冷却管路与整车其他系统连接，如图1所示。整车控制器(VCU)根据加速踏板、制动踏板、挡位等信号通过CAN网络向电机控制器MCU发送指令，实时调节驱动电机的扭矩输出，以实现整车的怠速、加速、能量回收等功能。电机控制器能对自身温度、电机的运行温度、转子位置进行实时监测，并把相关信息传递给整车控制器VCU，进而调节水泵和冷却风扇工作，使电机保持在理想温度下工作。驱动电机技术指标参数，如表1所示，驱动电机控制器技术参数如表2所示。1、驱动电机永磁同步电机是一种典型的驱动电机(图2)，具有效率高、体积小、可靠性高等优点，是动力系统的执行机构，是电能转化为机械能载体。它依靠内置旋转变压器、温度传感器(图3)来提供电机的工作状态信息，并将电机运行状态信息实时发送给MCU。旋转变压器检测电机转子位置，经过电机控制器内旋变解码器解码后，电机控制器可获知电机当前转子位置，从而控制相应的IGBT功率管导通，按顺序给定子三个线圈通电，驱
动电机旋转。温度传感器的作用是检测电机绕组温度，并提信息供给MCU，再由MCU通过CAN线传给VCU，进而控制水泵工作、水路循环、冷却电子扇工作，调节电机工作温度。驱动电机上有一个低压接口和三根高压线(V、U、W)接口，如图4所示。其中低压接口各端子定义如表3所示，电机控制器也正是通过低压端口获取的电机温度信息和电机 转子当前位置信息。2、驱动电机控制器驱动电机控制器MCU结构如图5所示，它内部采用三相两电平电压源型逆变器，是驱动电机系统的控制核心，称为智能功率模块，它以IGBT(绝缘栅双极型晶体管)为核心，辅以驱动集成电路、主控集成电路。MCU对所有的输入信号进行处理，并将驱动电机控制系统运行状态信息通过CAN2.0网络发送给整车控制器VCU。驱动电机控制器内含故障诊断电路，当电机出现异常时，达到一定条件后，它将会激活一个错误代码并发送给VCU整车控制器，同时也会储存该故障码和相关数据。驱动电机控制器主要依靠电流传感器(图6)、电压传感器、温度传感器来进行电机运行状态的监测，根据相应参数进行电压、电流的调整控制以及其它控制功能的完成。电流传感器用于检测电机工作实际电流，包括母线电流、三相交流电流。电压传感器用于检测供给电机控制器工作的实际电压，包括动力电池电压、12V蓄电池电压。温度传感器用于检测电机控制系统的工作温度，包括IGBT模块的温度。驱动电
电动车驱动电机及其控制技术综述 摘要：简述了电动车驱动系统及特点，在此基础上详细分析并比较了电动车主要电气驱动系统，着重介绍了一种深埋式永磁同步电动机及其控制系统，最后简要概述了电动车电气驱动系统的发展方向。 1 概述 电动车是一种安全、经济、清洁的绿色交通工具，不仅在能源、环境方面有其独特的优越性和竞争力，而且能够更方便地采用现代控制技术实现其机电一体化的目标，因而具有广阔的发展前景。 现有电动车大致可以分为以下几个主要部分：蓄电池、电池管理、充电系统、驱动系统、整车管理系统及车体等。驱动系统为电动车提供所需的动力，负责将电能转换成机械能。无论何种电动车的驱动系统，均具有基本相同的结构，都可以分成能源供给子系统、电气驱动子系统、机械传动子系统三部分，其中电气驱动子系统是电动车的心脏，主要包括电动机、功率电子元器件及控制部分。如图1所示。 其中，电动车驱动系统均具有相同或相似的功能模块，如图2所示。 2 电动车电气驱动系统比较 电动机的类型对电气驱动系统以及电动车整体性能影响非常大，评价电动车的电气驱动系统实质上主要就是对不同电动机及其控制方式进行比较和分析。目前正在应用或开发的电动车电动机主要有直流电动机、感应电动机、永磁无刷电动机、开关磁阻电动机四类。由这四类电动机所组成的驱动系统，其总体比较如下表所示。 电动车电气驱动系统用电动机比较表 下面分别对这几种电气驱动系统进行较为详细地分析和阐述。 2.1 直流驱动系统
直流电动机结构简单，具有优良的电磁转矩控制特性，所以直到20世纪80年代中期，它仍是国内外的主要研发对象。而且，目前国内用于电动车的绝大多数是直流驱动系统。 但普通直流电动机的机械换向结构易产生电火花，不宜在多尘、潮湿、易燃易爆环境中使用，其换向器维护困难，很难向大容量、高速度发展。此外，电火花产生的电磁干扰，对高度电子化的电动汽车来说将是致命的。此外，直流电动机价格高、体积和重量大。随着控制理论和电力电子技术的发展，直流驱动系统与其它驱动系统相比，已大大处于劣势。因此，目前国外各大公司研制的电动车电气驱动系统已逐渐淘汰了直流驱动系统。 2.2 感应电动机驱动系统 2.2.1 感应电动机 电动车感应电动机与一般感应电动机相比较具有以下特征： （1）稳定运行时，与一般感应电动机工况相似。 （2）驱动电动机没有一般感应电动机的起动过程，转差率小，转子上的集肤效应不明显。 （3）运行频率不是50hz，而是远远在此之上。 （4）采用变频调速方式时，转速与极数之间没有严格对应关系。 为此，电动车感应电动机设计方面如下特点： （1）尽力扩大恒转矩区，使电动机在高速运转时也能有较高转矩。而要提高转矩，则需尽量减小定转子之间的气隙，同时减小漏抗。 （2）更注重电动机的电磁优化设计，使转矩、功率和效率等因素达到综合最优。 （3）减少重量、体积，以增加与车体的适配性。 2.2.2 控制技术 应用于感应电动机的变频控制技术主要有三种：v/f控制、转差频率控制、矢量控制。20世纪90年代以前主要以pwm方式实现v/f控制和转差频率控制，但这两种控制技术因转速控制范围小，转矩特性不理想，而对于需频繁起动、加减速的电动车不太适宜。近几年
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/3214074706.html, 电动汽车用驱动电机发展现状与趋势分析 作者：张勇 来源：《时代汽车》2016年第12期 摘要：目前，我国电动汽车行业正在不断发展，相关的生产技术也逐步完善。本文中，笔者即将对电动汽车用驱动电机进行介绍，并就驱动电机目前的发展状况以及在将来一段时间的发展趋势作出相关分析。 关键词：电动汽车；驱动电机；现状；趋势 1电动汽车用驱动电机概述 目前，电动汽车的不同特性对于驱动电机提出了不同类型的要求。其中，对速度要求较高的电动汽车，要求其电机的瞬时功率及功率密度值较高；而要求电池使用周期较长，充电后可以行使更远距离的电动汽车，要求电机的效率应相对较高；此外，电动汽车还要求驱动电机具有比较理想的高低速综合效率，用材坚固，耐用性强，且具有理想的防水性能，性价比高等特性。依据上述要求，目前国内设计生产的比较常见的驱动电机主要包括下述4种类型。 1.1直流有刷电机 直流有刷电机是一种采用直流供电的驱动电机，是最早研发并使用的电动汽车用驱动电机类型，且目前在很多类型的电动汽车中仍旧在广泛使用。直流有刷电机最大的优势在于控制特性较好，简单易于操作，且目前国内的生产技术较为成熟，质量比较稳定。 然而，直流有刷电机之所以后来逐步为其他类型的驱动电机所取代，正是由于其也存在着一些比较突显的缺陷。首先，由于直流有刷电机具有电刷及机械换向器两个结构，导致其电机过载能力及速度得不到有效的提高，且使用过程中对零部件的维护成本较高。此外，直流有刷电机的损耗主要发生在转子部分，这便导致产生的热量散失难度较大，对转矩质量比参数需要进一步优化。第三，直流有刷电机在运行过程中，电刷容易因摩擦产生火花，从而形成电磁干扰对电动汽车的正常运行造成不利影响。第四，由于采用的是机械换向器，因此会对电机的容量、转速等性能造成限制，越来越无法满足用户对于驱动电机的需求。 1.2感应电机 目前电动汽车中最为常用的就是交流三相感应电机。此类电机的定子和转子是通过对硅钢片进行叠压后制成的，没有其他零部件接触。具有结构简单，性能稳定，耐用性能优良等特点。此外，该电机的功率范围较广；可以通过空气进行冷却，也可以通过液体冷却；同时，对于周边环境具有很好的适应性能。相比于其他类型的驱动电机，感应电机的质量小，价位低，性价比高，并且保养及维修成本也相对较低。
1．我国电动汽车发展概况 1.1 产业背景 1.2 产业政策 1.3 发展状况 1.3.1 技术状况 1.3.2 产业化状况 1.3.3 产品状况 1.3.4 国内主要生产企业及其产品明细表 1.4 发展方向 1.4.1 未来趋势 1.4.2 专家评述 2．我国发展电动汽车的相关政策 2.1 国家发展电动汽车的相关政策（按出台时间、名称、主要内容列表） 2.2 各省市发展电动汽车的相关政策（对北京、山东、湖南、湖北、河南、安徽、天津等分述之） 2.3 电动汽车技术支持的相关单位与组织 3．电动汽车驱动系统与驱动电机 3.1 电动汽车对其驱动系统的主要技术要求 3.2 电动汽车驱动系统的分类及其说明 3.3 电动汽车驱动电机的分类及其技术指标汇总 3.4 国内电动汽车研发单位及其研发情况 3.5 电动汽车驱动电机发展方向 4．技术方案 4.1 永磁一磁阻同步电机先进性与可行性 4.2 永磁一磁阻同步电机的优越性 4.3 永磁一磁阻同步电机现有工作基础 5．技术路线 6．合作组织 7．投资估算 8．其他
国外电动汽车及其驱动系统(本网页可阅览) 1．电动汽车的技术特征 1.1 电动汽车的基本概念和基本分类 电动汽车是指以车载电源为动力，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。它使用存储在电池中的电来发动。电动汽车主要有纯电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池电动汽车3种类型． 纯电动汽车 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等)提供动力的汽车。 混合动力电动汽车 一般是指采用内燃机和电动机两种动力,将内燃机与储能器件(如高性能电池或超级电容器) 通过先进控制系统相结合, 提供车辆行驶所需要的动力, 混合动力电动汽车并未从根本上摆脱交通运输对石油资源的依赖。因此,混合动力电动汽车是电动汽车发展过程中的一种过渡车型。 燃料电池车 燃料电池车是利用氢气和氧气(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臵, 具有完全无污染(排放物为水)的优点, 1.2电动车的基本特点 概括来讲, 电动汽车与内燃机汽车相比有以下优点 （1）效率高:对能源的利用,电动汽车的总效率至少在19%以上(采用燃料电池时效率远高于这一数值),而内燃机汽车效率低于12%,由此可见, 电动汽车更加节能。 （2）环境污染小: 电动汽车排出的废气非常少甚至不排出废气, 产生的废热也明显少于内燃机汽车． （3）可使用多种能源: 可直接利用电厂输出的电能,也可以通过太阳能、化学能、机械能转化而获得电能。 （4）噪音低: 即使靠近正在高速运转的电动机也不会感觉到让人不舒服的噪音, 而内燃机的噪音则非常大。 （5）结构简单，使用维修方便，操作控制易实现自动化。 三种类型电动汽车的比较如附表所示
电动汽车用驱动电机系统的现状及发展趋势
电动汽车用驱动电机系统的现状及发展趋势 中国汽车技术研究中心窦汝振李磊宋建锋 摘要：介绍了我国电动汽车用驱动电机系统的研发现状,以及车用系统与普通工业用系统间的差异,指出了发展趋势。 1 引言 我国汽车工业的发展面临着来自能源安全、环境保护和气候变化等可持续发展要求的多重挑战。随着近几年汽车保有量的快速增加，汽车能源消耗增长呈现加速趋势，进一步加剧了我国石油供需矛盾。在当前石油资源日益紧张，价格不断攀升的国际形势下，发展电动汽车特别是混合动力汽车是缓解我国石油资源短缺现状的有效途径，也是增强我国汽车工业核心竞争力的重大战略举措。 经过“八五”、“九五”规划的实施，特别是“十五”国家863电动汽车重大专项,我国已实现了官、产、学、研的资源整合,具有了电动汽车用驱动电机系统自主研发能力。在国家“三纵三横”总体布局中(如附图所示),驱动电机及其控制系统被列为“三横”中的共性技术之一。 附图国家“十五”电动汽车重大专项布局示意 2 电动汽车用驱动电机系统的特点及分类 电动汽车对驱动电机系统的要求至少包括： （1）基速以下输出大转矩，以适应车辆的启动、加速、负荷爬坡、频繁起停等复杂工况； （2）基速以上为恒功率运行，以适应最高车速、超车等要求； （3）全转速运行范围内的效率最优化，以提高车辆的续驶里程； （4）结构坚固、体积小、重量轻、良好的环境适应性和高可靠性； （5）低成本及大批量生产能力。 电动汽车最早采用了直流电机系统,特点是成本低、控制简单,但重量大,需要定期维护。随电力电子技术、自动控制技术、计算机控制技术的发展,包括异步电机及永磁电机在内的交流电机系统体现出比直流电机系统更加优越的性能,目前已逐步取代了直流电机控制系统。特别是借助于设计方法、开发工具及永磁材料的不断进步,用于驱动的永磁同步电动机得到了飞速发展。 电动汽车中常用的交流电机主要有异步、永磁、开关磁阻三大类型，其特点如表1所示。
摘要：近年来，环境和能源问题正引起人们的高度重视，因此研发节约能源、少污染甚至无 污染的绿色汽车已成为全球的热点。驱动电机作为纯的核心零部件，其性能直接关系到的动 力性和能源转化效率，同时还需要满足汽车结构尺寸的限制及复杂工况下的运行条件。本文 重点对驱动电机进行介绍，并对驱动电机目前的发展现状进行分析。 0引言 纯指仅由电能驱动的，我国2012年发布的《节能与产业发展规划（2012-2020年）》中所 指的纯为符合国家“双80”标准的。纯电动主要包括动力电池及电池管理技术、驱动电机及其 控制技术、整车控制技术等。受限于电池技术的发展，目前面临的最大问题主要为续航里程 及成本问题，在电池能量密度低这一“瓶颈”问题没有取得重大突破之前，提高驱动电机系统 的效率显得尤为重要。 1电动汽车驱动特点分析 驱动电机作为纯的核心零部件，其性能直接关系到的动力性和能源转化效率，同时还需要 满足汽车结构尺寸的限制及复杂工况下的运行条件。因此，除了要求驱动电机效率高、重量轻、尺寸小、功率密度大、扭矩密度大、可靠性高以及成本低以外，还必须能够满足汽车的 频繁启动、停车、爬坡、急加速、急减速和倒车等复杂工况要求。这就要求驱动电机还需要 具备宽广的调速范围和较大的过载能力，以满足低速时高启动扭矩和爬坡能力，高速巡航时 恒功率输出能力。同时为进一步提高的续驶里程，还要求驱动电机具有能量回收功能，即在 车辆减速或者制动时将车辆的部分动能回收，转化为电能存储到动力电池中。 综合上述要求及特点，目前比较常见的可作为驱动的电机主要有四种：直流有刷电机、交 流异步感应电机、开关磁阻电机、永磁同步电机。 1.1直流有刷电机 直流有刷电机因控制简单、生产技术成熟在发展早期得到了广泛的采用。但因其结构上存 在电刷和换向器而限制了电机的转速和过载能力，同时其运转时会产生火花，可靠性较差， 需要经常维护保养，目前在驱动系统中已经被淘汰。 1.2交流异步感应电机 交流异步感应电机与直流电机相比，效率高、功率大、结构简单，无电刷和换向器，可靠 性高、便于维护。但与永磁电机相比，其存在损耗大、功率密度低、发热量大、功率因数低 等缺陷，在中的应用也逐渐被永磁电机所取代。 1.3开关磁阻电机 开关磁阻电机是近年来新研发的一种电机，具有结构简单、运行效率高、易于散热、耐高 温以及维护方便等显著特点，能够较好地满足的需求。但其扭矩脉动严重，电机运行噪声大，与永磁同步电机相比效率和功率密度均偏低，限制了其在中的应用。 1.4永磁同步电机 永磁同步电机采用永磁体直接励磁，具有体积小、无励磁损耗、效率和功率密度高、功率 因数高、转矩脉动小、振动和噪声小、可靠性高以及维护成本低等优点，已经逐渐取代其他 类型的电机作为的首选。但永磁材料在高温、振动以及过流的条件下，会产生不可逆的退磁 现象，这会降低永磁电机的性能。因此还需通过技术、工艺等方面的研究来提升永磁同步电 机的性能水平。
电动汽车的四种驱动电机比较 电动汽车主要是由电机驱动系统、电池系统和整车控制系统三部分构成，其中的电机驱动系统是直接将电能转换为机械能的部分，决定了电动汽车的性能指标。因此，对于驱动电机的选择就尤为重要。 新能源汽车具有环保、节约、简单三大优势。在纯电动汽车上体现尤为明显：以电动机代替燃油机，由电机驱动而无需自动变速箱。相对于自动变速箱，电机结构简单、技术成熟、运行可靠，甚至被视为中国在新能源汽车行业实现汽车工业“弯道超车”的希望领域之一。新能源电动汽车主要是由电机驱动系统、电池系统和整车控制系统三部分构成，其中的电机驱动系统是直接将电能转换为机械能的部分，决定了电动汽车的性能指标。因此，对于驱动电机的选择就尤为重要。 电动汽车的驱动电机要求有以下几个特点： ?宽广的恒功率范围，满足汽车的变速性能 ?启动扭矩大，调速能力强 ?效率高，高效区广 ?瞬时功率大，过载能力强 ?功率密度大，体积小，重量轻 ?环境适应性高，适应恶劣环境 ?能量回馈效率高 根据驱动原理，电动汽车的驱动电机可分为以下4种： 1、直流电动机 在电动汽车发展的早期，很多电动汽车都是采用直流电动机方案。主要是看中了直流电机的产品成熟，控制方式容易，调速优良的特点。但由于直流电动机本身 的短板非常突出，其自身复杂的机械结构（电刷和机械换向器等），制约了它的瞬 时过载能力和电机转速的进一步提高；而且在长时间工作的情况下，电机的机械结 构会产生损耗，提高了维护成本。此外，电动机运转时的电刷火花会使转子发热， 浪费能量，散热困难，还会造成高频电磁干扰，这些因素都会影响具体整车性能。 由于直流电动机的缺点非常突出，目前的电动汽车已经将直流电机淘汰。 2、交流异步电动机 交流异步电机是目前工业中应用十分广泛的一类电机，其特点是定、转子由硅钢片叠压而成，两端用铝盖封装，定、转子之间没有相互接触的机械部件，结构简 单，运行可靠耐用，维修方便。交流异步电机与同功率的直流电动机相比效率更高，质量约轻了二分之一左右。如果采用矢量控制的控制方式，可以获得与直流电机相 媲美的可控性和更宽的调速范围。由于有着效率高、比功率较大、适合于高速运转
驱动电机 实 训 报 告 汽工1302 黄祥吉
图给出三相BLDCM 控制系统的六开关逆变器拓扑图。根据无刷直流电机的特点，为了减小转矩脉动，提高电机控制性能，要求加在电机定子上的电流为方波，并与电机的梯形反电动势严格同步，每相电流导通120。表给出图所示的六开关逆变器的开关器件导通顺序。 由表可见，六开关逆变器中，根据开关器件的状态，可组成6个状态组合或电压矢量，即：(0，一1，1)、(1，一1，0)、(1，0，一1)、(0，1，一1)、(一1，1，0)、(一1，0，
1)，其中，1表示上桥臂导通，一1表示下桥臂导通，0表示没有管子导通。如(0，一1，1)表示B相的下桥臂和C相的上桥臂导通，即VS5，Vs6导通，A相处于不导通状态。这样在任何时刻总是只有两相处于导通状态，即任何时刻总有一相的两个开关器件不参与工作。开关磁阻电机的控制系统。 开关磁阻电机作为一种新型调速电机，兼有直流和交流调速的优点，适用的领域很广。它是由磁阻电机与电子开关驱动控制电路组成一体的能量换转机构。 如图所示为四相的开关磁阻电机。图表示导通顺序A、B、C、D时定转子工作情况。图4a 表示V1导通，A相绕组通电，而其余的三相绕组断电，因此转子磁1.1′受到气隙中弯曲磁力线的切向磁拉力而产生转矩，使转子沿逆时针旋转，转子磁极1.1′向定子磁极AA′趋近，直到两者重合。此时，控制器据位置传感器的关断信号，去控制驱动器，关断V1，切断A 相绕组电流，紧接着控制器根据位置传感器的开、断信号，依次使V2、V3、V4通、断，使B、C、D相绕组顺序的通与断，使转子受同一方向转矩作用，沿逆时针的运行。若改变相电流大小，则可改变电机转矩和转速。 总之，国已经开发出了以上四种电机驱动系统，取得了很大的技术进步，已经在车辆上获得了应用。但是，还存在着需要改进之处。就交流感应电机电控系统而言，国的绝大多数电动效率在70％以上区域围占整个工作的区域还在80％以下；电机在低速运行过程中，输出转矩脉动性过大；在高速运转时可输出的转矩偏小，加载能力差，且转矩降落略大；甚至在一定转速围存在较大电磁振动（噪音），有待于进一步解决。四种电机电控系统的可靠性都有待进一步提高以适应产业化要求。
电动汽车电机控制器 一、电机控制器的概述 根据GB/T 18488.1-2001《电动汽车用电机及其控制器技术条件》对电机控制器的定义，电机控制器就是控制主牵引电源与电机之间能量传输的装置、是由外界控制信号接口电路、电机控制电路和驱动电路组成。 电机、驱动器和电机控制器作为电动汽车的主要部件,在电动汽车整车系统中起着非常重要的作用,其相关领域的研究具有重要的理论意义和现实意义。 二、电机控制器的原理 图1 汽车电机控制器原理图 电机控制器作为整个制动系统的控制中心，它由逆变器和控制器两部分组成。逆变器接收电池输送过来的直流电电能，逆变成三相交流电给汽车电机提供电源。控制器接受电机转速等信号反馈到仪表，当发生制动或者加速行为时，控制器控制变频器频率的升降，从而达到加速或者减速的目的。 三、电机控制器的分类 1、直流电机驱动系统 电机控制器一般采用脉宽调制(PWM)斩波控制方式，控制技术简单、成熟、成本低，但效率低、体积大等缺点。 2、交流感应电机驱动系统 电机控制器采用PWM方式实现高压直流到三相交流的电源变换，采用变频调速方式实现电机调速，采用矢量控制或直接转矩控制策略实现电机转矩控制的快速响应。
3、交流永磁电机驱动系统 包括正弦波永磁同步电机驱动系统和梯形波无刷直流电机驱动系统，其中正弦波永磁同步电机控制器采用PWM方式实现高压直流到三相交流的电源变换，采用变频调速方式实现电机调速；梯形波无刷直流电机控制通常采用“弱磁调速”方式实现电机的控制。由于正弦波永磁同步电机驱动系统低速转矩脉动小且高速恒功率区调速更稳定，因此比梯形波无刷直流电机驰动系统具有更好的应用前景。 4、开关磁阻电机驱动系统 开关磁阻电机驱动系统的电机控制一般采用模糊滑模控制方法。目前纯电动汽车所用电机均为永磁同步电机，交流永磁电机采用稀土永磁体励磁，与感应电机相比不需要励磁电路，具有效率高、功率密度大、控制精度高、转矩脉动小等特点。 四、电动控制器的相关术语 1、额定功率：在额定条件下的输出功率。 2、峰值功率：在规定的持续时间内，电机允许的最大输出功率。 3、额定转速：额定功率下电机的转速。 4、最高工作转速：相应于电动汽车最高设计车速的电机转速。 5、额定转矩：电机在额定功率和额定转速下的输出转矩。 6、峰值转矩：电机在规定的持续时间内允许输出的最大转矩。 7、电机及控制器整体效率：电机转轴输出功率除以控制器输入功率再乘以100%。 扩展阅读： WP4000变频功率分析仪应用于电动汽车电机试验 现行的电动汽车相关标准大全 如何选择电动汽车电池监测系统 hb
混合动力电动汽车中电力电子技术的应用综述 1 引言 电力电子技术是研究应用电力半导体器件实现电能变换和控制的学科，它是一门由电子、电力半导体器件和控制三者相互交叉而出现的新兴边缘学科。它研究的内容非常广泛，主要包括电力半导体器件、磁性材料、电力电子电路、控制集成电路以及由其组成的电力变换装置。目前，电力电子学研究的主要方向是[1]: （1）电力半导体器件的设计、测试、模型分析、工艺及仿真等； （2）电力开关变换器的电路拓扑、建模、仿真、控制和应用； （3）电力逆变技术及其在电气传动、电力系统等工业领域中的应用等。 电动汽车（ev）作为清洁、高效和可持续发展的交通工具，既对改善空气质量、保护环境具有重大意义，又对日益严重的石油危机提供了解决方法；同时，电动汽车作为电力电子技术的一个新的应用领域，涵盖了dc／dc和dc／ac的全部变换，是实用价值非常高的运用领域[2]。 2 混合动力电动汽车简介 当前世界汽车产业正处于技术革命和产业大调整的发展时期，安全、环保、节能和智能化成为汽车界共同关心的重大课题。为了使人类社会和汽车工业持续发展，世界各国尤其是发达国家和部分发展中国家都在研究各种新技术来改善汽车和环境的协调性。 电动汽车作为21世纪汽车工业改造和发展的主要方向，目前已从实验室开发试验阶段过渡到商品性试生产阶段，世界上许多知名汽车厂家都推出了具有高科技水平的安全或环保型概念车，目的是为了引导世界汽车技术的潮流。 2.1 各种类型电动汽车特点及其发展 根据所使用的动力源不同，电动汽车大致可分为三类：蓄电池电动汽车或纯电动汽车（battery elect ric vehicle)、以氢气为能源的燃料电池电动汽车（fuel cell electric vehicle）和混合动力电动汽车（h
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。