緒論目錄CONTENTS1車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)類型與結(jié)構(gòu)2車用電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì)目錄CONTENTS1車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)類型與結(jié)構(gòu)車用電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)組成1.1電池、電機(jī)、電控是電動(dòng)汽車的核心組成部分，車用電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車動(dòng)力傳遞和控制的關(guān)鍵系統(tǒng)。1．驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)是電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的核心執(zhí)行部件。永磁同步電機(jī)因其高效率、高功率密度和高可靠性等優(yōu)點(diǎn)，在電動(dòng)汽車領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。2．電機(jī)控制器電機(jī)控制器能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)自身溫度、電機(jī)的運(yùn)行溫度以及轉(zhuǎn)子位置等信息。實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出扭矩，以實(shí)現(xiàn)整車的怠速、加速、能量回收等功能。驅(qū)動(dòng)電機(jī)的主要類型1.2電動(dòng)汽車最早采用的是直流電機(jī)。隨著電力電子技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展以及電動(dòng)汽車技術(shù)要求的提高，無刷直流電機(jī)、交流異步電機(jī)、永磁同步電機(jī)和開關(guān)磁阻式電機(jī)等在電動(dòng)汽車中廣泛應(yīng)用。項(xiàng)目直流電機(jī)交流異步電機(jī)永磁同步電機(jī)開關(guān)磁阻電機(jī)功率密度低中高較高峰值效率（%）85～8994～9595～9785～92最高轉(zhuǎn)速范圍/rpm4000～60009000～180004000～18000≥18000調(diào)速性能好好好好可靠性一般高較高高結(jié)構(gòu)堅(jiān)固性差好一般好尺寸及重量大一般小小電機(jī)成本高較低高較低控制器成本低高高較高主要車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)特性比較驅(qū)動(dòng)電機(jī)結(jié)構(gòu)1.31.直流電機(jī)直流電機(jī)由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成，定子主要由主磁極、勵(lì)磁繞組、換向極、換向極繞組構(gòu)成；轉(zhuǎn)子主要包括電樞鐵芯和電樞繞組。驅(qū)動(dòng)電機(jī)結(jié)構(gòu)1.32.交流異步電機(jī)定子由定子鐵芯、定子繞組和機(jī)座組成。轉(zhuǎn)子是電機(jī)內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)部分，通常是“鼠籠”式結(jié)構(gòu)，由一系列銅或鋁條組成，它們構(gòu)成閉合回路，位于鐵芯槽中驅(qū)動(dòng)電機(jī)結(jié)構(gòu)1.33.永磁同步電機(jī)定子由永磁同步電機(jī)的定子與交流異步電機(jī)的定子結(jié)構(gòu)類似，包含多層繞有絕緣線的繞組，這些繞組在接入交流電后會(huì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。轉(zhuǎn)子內(nèi)部嵌有永磁體，通常使用高性能的稀土材料（如釹鐵硼）。這些永磁體可以提供恒定磁場(chǎng)，無需額外的電源。驅(qū)動(dòng)電機(jī)結(jié)構(gòu)1.34.開關(guān)磁阻電機(jī)開關(guān)磁阻電機(jī)是一種基于磁阻變化來產(chǎn)生扭矩的電機(jī)，定子上有多組繞組，而轉(zhuǎn)子則是由鐵質(zhì)材料制成，沒有繞組或永磁體。圖所示的是轉(zhuǎn)子6齒數(shù)的開關(guān)磁阻電機(jī)。電機(jī)控制器主要結(jié)構(gòu)1.4電機(jī)控制器內(nèi)部由控制、驅(qū)動(dòng)、功率轉(zhuǎn)換三大模塊組成，還兼有電流傳感器、薄膜電容、直/交流母排等其他組成部分。電機(jī)控制器主要結(jié)構(gòu)1.4控制模塊的核心是控制電路板?？刂颇K由低壓電源供電，接受并處理傳感器采集的電機(jī)電流、電壓、轉(zhuǎn)速等信號(hào)，和其他控制單元進(jìn)行信息交互和傳輸，然后進(jìn)行邏輯運(yùn)算，根據(jù)電機(jī)的當(dāng)前狀態(tài)和目標(biāo)狀態(tài)，按照轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速或位置的控制方式使電機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。1．控制模塊電機(jī)控制器主要結(jié)構(gòu)1.4驅(qū)動(dòng)模塊的主要部件是驅(qū)動(dòng)電路板，驅(qū)動(dòng)電路板受高壓電源供電，其主要功能是接受并執(zhí)行來自控制電路板輸出的控制信號(hào)，將其進(jìn)行功率放大和電壓放大，轉(zhuǎn)變?yōu)轵?qū)動(dòng)信號(hào)，輸出轉(zhuǎn)換后的驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)而驅(qū)動(dòng)電機(jī)。2．驅(qū)動(dòng)模塊電機(jī)控制器主要結(jié)構(gòu)1.4功率逆變模塊的主要器件是功率器件，首先接受來自驅(qū)動(dòng)模塊的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，在驅(qū)動(dòng)信號(hào)的作用下將從快接插頭、銅母排引入控制器的高壓直流電轉(zhuǎn)變?yōu)槿嘟涣麟姡缓蠼?jīng)過U、V、W三相銅排和接頭將電能輸入至驅(qū)動(dòng)電機(jī)3．功率模塊電機(jī)控制器主要結(jié)構(gòu)1.4電流傳感器是電機(jī)控制器電子控制模塊的重要組成部分，其功能是對(duì)控制器系統(tǒng)的母線電流和三相電流進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)4．電流傳感器5．交/直流銅排承擔(dān)高壓區(qū)大電流的傳導(dǎo)，其與直流電接口和三相電接口相連，保證電流在驅(qū)動(dòng)模塊和輸入母線以及輸出三相電之間傳遞的穩(wěn)定性。目錄CONTENTS2車用電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)發(fā)展趨勢(shì)2.11．扁線繞組扁線繞組電機(jī)因其槽滿率高、效率高、NVH（噪聲、振動(dòng)與聲振粗糙度）性能好、導(dǎo)熱性好、繞組剛度好等優(yōu)點(diǎn)，正在越來越多地應(yīng)用于新能源汽車領(lǐng)域。扁線電機(jī)繞組銅條Hairpin繞組S-winding扁線電機(jī)定子I-pin扁線電機(jī)定子驅(qū)動(dòng)電機(jī)發(fā)展趨勢(shì)2.12．油冷電機(jī)油冷電機(jī)通過繞組端部直接噴油或鐵芯中設(shè)置油道等冷卻方式，可以顯著縮短電機(jī)槽內(nèi)繞組的傳熱路徑，有效降低溫度梯度3．超高速軸承技術(shù)隨著新能源汽車輕量化、小型化、高速化發(fā)展，對(duì)電機(jī)軸承提出了更高的要求，為了滿足電機(jī)的高速化要求，并且能夠使電機(jī)適應(yīng)嚴(yán)苛的運(yùn)行條件，眾多軸承制造商研發(fā)了許多超高速軸承。SKF推出的高速球軸承電機(jī)控制器發(fā)展趨勢(shì)2.21.SIC功率器件的應(yīng)用SiC具有高熱導(dǎo)率、耐高溫性、禁帶寬度大、高擊穿電場(chǎng)強(qiáng)度和飽和電子漂移速率大等特性。其結(jié)溫耐受高達(dá)225℃或更高，SiC器件的開關(guān)損耗和導(dǎo)通損耗顯著降低。2．智能門極驅(qū)動(dòng)技術(shù)主要特點(diǎn)包括主動(dòng)門極控制和監(jiān)控診斷功能，通過將IGBT的開關(guān)過程細(xì)分為多個(gè)階段進(jìn)行精細(xì)化控制，以最小化對(duì)其他參數(shù)的負(fù)面影響。電驅(qū)動(dòng)總成技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)2.31.三合一電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)三合一電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是一種高度集成的驅(qū)動(dòng)解決方案，將電機(jī)、電控（控制器）和減速器整合到一個(gè)緊湊的單元中，顯著減少了系統(tǒng)的整體尺寸和重量，從而提高了空間利用率。2.多合一電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在三合一系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，逐步集成車載充電器（OBC）、DC-DC轉(zhuǎn)換器、電池管理系統(tǒng)（BMS）、高壓配電單元、整車控制器等，最終形成了七合一甚至八合一系統(tǒng)。電驅(qū)動(dòng)總成技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)2.3部件三合一五合一六合一七合一八合一電機(jī)√√√√√電機(jī)控制器（%）

（）√√√√√減速器√√√√√車載充電器

√√√√DC-DC轉(zhuǎn)換器