驅(qū)動系統(tǒng)是電動汽車的核心,主要包括電動機(jī)、驅(qū)動器以及控制部分。根據(jù)應(yīng)用電機(jī)的不同,目前正在應(yīng)用或開發(fā)的電動汽車驅(qū)動器主要有直流電動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)、感應(yīng)電動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)、永磁電動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)、開關(guān)磁阻電動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)。
在電動汽車領(lǐng)域較早使用的是直流電動機(jī),結(jié)構(gòu)簡單,易于控制,具有良好的電磁轉(zhuǎn)矩控制特性,但是由于采用機(jī)械換向結(jié)構(gòu),維護(hù)困難,并產(chǎn)生火花,容易對無線電產(chǎn)生干擾。另外,直流電動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)體積大、制造成本高、速度范圍有限、能量密度較低,這些都限制和妨礙了直流電動機(jī)在電動汽車中的進(jìn)一步應(yīng)用。
交流三相感應(yīng)電動機(jī)是應(yīng)用得廣泛的電動機(jī),其定子和轉(zhuǎn)子采用硅鋼片疊壓而定子之間沒有相互接觸的滑環(huán)、換向器等部件。結(jié)構(gòu)簡單,運(yùn)行可靠,經(jīng)久耐用。應(yīng)用于電動汽車的感應(yīng)電動機(jī)現(xiàn)在普遍采用變頻驅(qū)動方式。這種電動汽車驅(qū)動器常見的變頻控制技術(shù)有V/F控制、轉(zhuǎn)差頻率控制、矢量控制。
永磁電動機(jī)既具有交流電動機(jī)的無電刷結(jié)構(gòu)、運(yùn)行可靠等優(yōu)點(diǎn),又具有直流電動機(jī)的調(diào)速性能好的優(yōu)點(diǎn),且無需勵磁繞組,可以做到體積小、控制效率高,是當(dāng)前電動汽車電動機(jī)研發(fā)與應(yīng)用的熱點(diǎn)。
這種電動汽車驅(qū)動器可以分為無刷直流電動機(jī)系統(tǒng)和永磁同步電動機(jī)系統(tǒng)。無刷直流電動機(jī)系統(tǒng)具有轉(zhuǎn)矩大、功率密度高、位置檢測和控制方法簡單的優(yōu)點(diǎn),但是由于換相電流很難達(dá)到理想狀態(tài),因此會造成轉(zhuǎn)矩脈動、振動噪聲等問題。對于車速要求不太高的電動汽車驅(qū)動領(lǐng)域,BLDCM系統(tǒng)具有一定的優(yōu)勢,得到了廣泛的重視和普遍應(yīng)用。
永磁同步電動機(jī)系統(tǒng)具有高控制精度、高轉(zhuǎn)矩密度、良好的轉(zhuǎn)矩平穩(wěn)性以及低噪聲的特點(diǎn),通過合理設(shè)計永磁磁路結(jié)構(gòu)能獲得較高的弱磁性能,提高電動機(jī)的調(diào)速范圍,因此在電動汽車驅(qū)動方面具有較高的應(yīng)用價值,已經(jīng)受到國內(nèi)外電動汽車界的高度重視,是一種比較理想的電動汽車驅(qū)動器。
以開關(guān)磁阻電動機(jī)為代表的電動汽車驅(qū)動器是一種很有發(fā)展前途的電動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有很多明顯的特點(diǎn):它的結(jié)構(gòu)比其它任何一種電動機(jī)都要簡單,沒有相間跨接線,維護(hù)修理容易。