常州武进新能源汽车电机驱动系统项目奠基
1月28日,今年江苏省常州市武进区重大项目打响第一枪。总投资3.7亿元的北京西门子汽车电驱动系统有限公司在武进国家高新区开工建设。该项目的投资方是北汽集团和西门子两家世界500强企业。副市长方国强及武进区主要领导出席活动。2014年4月20日,在2014北京国际汽车展览会上,全球领先的电驱动系统供应商西门子与中国主要汽车制造商之一的北京汽车集团有限公司成功签署协议,双方成立合资公司——“北京西门子汽车电驱动系统有限公司”,共同推动新能源汽车驱动技术在中国的发展。合资公司将生产包括电机和电力电子设备在内的电力驱动动力总成,用于BAICS、C和L系列汽车。新的电力驱动系统涵盖更可靠、更高功率密度、更高效的电机和匹配的逆变器。2014年起,产品应用于样车,实现小批量生产。预计到2015年,北京新工厂将实现量产,年生产能力将达到10万台,增长趋势将持续。
目前新能源汽车电机主要以永磁电机和感应电机为主,本文将着重介绍这两种电机发展现状。
国外新能源汽车驱动电机的发展现状:
感应电机的代表当属特斯拉Model S。特斯拉汽车Tesla Model S P85D 所搭载三相感应电动机最大功率可达515 kW(700 Ps),转速范围为12 000~20 000 r /min,加上双电机四驱设计,在减速机配合下,可轻易产生930 N·m 的扭矩,令P85D 的百千米时速加速在3. 4 s 内便可完成。Model S 前后置双电机配置依靠特斯拉优化过的算法,可以根据不同的行驶状况产生不同的动力交错输出,保持汽车的高效运行。助于优异的控制算法和高效的铸铜转子异步电机,特斯拉无论是动力还是在节能、续航方面都有很大优势,纯电动模式续航里程可达426 km。
永磁同步电机的代表为丰田Prius 系列。丰田公司在1997 年便研发出世界上第一款成熟的混合动力汽车—Prius,迄今为止已发展到第4 代。第4 代Prius 电机采用了分段线圈式定子,转子磁路结构也做了改变,电机的峰值功率为53 kW,峰值转矩为163 N·m,最高转速更是达到17 000 r /min。图1 所示为Prius 系列电机的转子结构图。从结构变化可以看出丰田对永磁同步电机设计研究逐渐深入,其转速及功率密度也不断提高,总的基调为增加直轴电感,增加凸极率。除Prius 系列,丰田还研制了V 一型转子结构的2008 Lexus LS600H,峰值功率为110 kW,峰值转矩为300 N·m,最高转速达到10 230 r /min,功率密度高达2.46 kW/kg。
奥迪混合动力汽车Q3 驱动电机为永磁同步电机,其最大输出功率为32 kW,最高转速达到12 500 r /min。另一款Q5 采用的永磁同步电机最大功率为40 kW( 2 300 r /min),最高转矩为211 N·m,功率密度达到1。54kW/kg。
宝马公司研发了宝马i3 永磁同步电机。该电机充分发挥了内置式永磁同步电机的优势,电机总重约为42 kg,电机功率可达125 kW,扭矩可达250 N·m。
国内新能源汽车驱动电机的发展现状
借助于国家政策的支持与财政补贴,我国新能源车用电机得到了快速发展。国内很多高校、研究机构、汽车生产商相继投入到新能源汽车电机的研发中,并且取得了一定成果。
天津大学、天津清源公司研制的永磁同步电机及其控制系统的峰值功率为45 kW,最大转矩为99.5 N·m,系统最高效率为95%,功率密度为1.087 kW/kg。沈阳工业大学国家稀土永磁电机工程技术研究中心,研制出额定功率为20 kW,最大功率为40 kW,功率密度超过1.5 kW/kg 的高功率密度永磁同步电机。江苏省交通科学研究院股份有限公司研制了100 kW 电动汽车双绕组永磁同步电机,额定功率为100 kW,峰值功率为220 kW,额定扭矩为960 N·m,峰值扭矩为3 200 N·m,全转速全转矩范围具有两个高效运行区域,电机与驱动器总体效率不小于90%,高速与过载运行范围效率不小于80%。
上海电驱动EM1269/EC1262 型号车用永磁同步电机性能指数如下:峰值功率为94 kW,额定功率为45 kW,峰值转矩为225 N·m,额定转矩为100 N·m,额定转速4 300 r/min,峰值转速为12000 r/min.
精进电机研发的驱动电机额定功率为85 kW,峰值功率为135 kW,额定转矩为325 N·m,峰值转矩为600 N·m,额定转速为2500 r /min,峰值转速为6000 r /min。
比亚迪e6 采用的永磁电机额定功率为75 kW,峰值功率为90 kW,电动机总扭矩为450 N·m,最高车速为140 km/h,单次充电续航里程在综合工况下最大可达300 km。
目前,虽然我国新能源汽车动力技术有了突飞猛进的发展,但在高端技术等方面,与国际先进水平还具有一定差距。
常州力驱新能源有限公司是2015-07-21在江苏省常州市钟楼区注册成立的有限责任公司(自然人投资或控股),注册地址位于常州市钟楼经济开发区玉龙南路178号。
常州力驱新能源有限公司的统一社会信用代码/注册号是9132040434643982XR,企业法人常会,目前企业处于开业状态。
常州力驱新能源有限公司的经营范围是:新能源电动汽车电机及新能源电动汽车电机控制器的研发、生产(限分支机构)、销售;汽车控制器、电池管理系统的生产(限分支机构)、销售;机械设备及配件、五金产品、电子产品的销售;自营和代理各类商品及技术的进出口业务(国家限定企业经营或禁止进出口的商品及技术除外)。(依法须经批准的项目,经相关部门批准后方可开展经营活动)。本省范围内,当前企业的注册资本属于一般。
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理想ONE的搭载了一套增程式混合动力系统,驱动方式是前后双电机四驱,前电动机是来自博格华纳的,马力为136Ps。后电机是来自联合电子的,马力达到190Ps。
小鹏汽车G3用的145千瓦的永磁同步电机
江苏原素新能源汽车有限公司是2018-09-30在江苏省徐州市邳州市注册成立的有限责任公司,注册地址位于邳州市高新技术产业开发区滨湖大道北侧、太湖大道西侧。
江苏原素新能源汽车有限公司的统一社会信用代码/注册号是91320382MA1X99NK2R,企业法人李凌云,目前企业处于开业状态。
江苏原素新能源汽车有限公司的经营范围是:汽车整车、汽车零部件及配件、电池、电机、控制器的研发、制造、销售;汽车生产技术开发、咨询、转让;汽车软件开发;汽车租赁(不含九座以上客车);自营和代理各类商品及技术的进出口业务(国家限定经营或禁止进出口的商品和技术除外)。(依法须经批准的项目,经相关部门批准后方可开展经营活动)。本省范围内,当前企业的注册资本属于一般。
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【太平洋汽车网】(1)新能源汽车电机要求结构紧凑、尺寸小、功率密度高、转矩密度高。(2)新能源汽车电机的可靠性要求高。(3)新能源汽车电机要求效率高、高效区广、重量轻。(4)新能源汽车电机要求低噪音、低振动,满足消费者对车辆舒适性的追求。
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一、新能源汽车驱动电机综述
1.驱动电机的定义驱动电机(drivemotor)是将电能转换成机械能为车辆行驶提供驱动力的电气装置,该装置也可具备机械能转化成电能的功能。驱动电机系统主要由驱动电机、驱动电机控制器及它们工作必须的辅助装置组合而成,其中电机主要由定子、转子、机壳、连接器、旋转变压器等零部件装配而成。
2.主要参数新能源汽车电机核心指标包括:效率、功率密度、转矩密度,其中效率包括最高效率以及高效区。
(1)持续转矩:车用驱动电机系统在额定电压、额定转速条件下,规定的SI工作制下的最大、长期工作的转矩。
(2)最高工作转速:相应于电动汽车最高行驶车速的电机转速,车用驱动电机系统在额定电压条件下,在该转速时应能以额定功率运行。
(3)峰值功率车用驱动电机系统在额定电压、额定转速条件下,在一定的持续时间内能输出的最大功率。对于纯电动商务车用驱动电机系统,持续时间规定为60s;对于纯电动乘用车和混合动力车用驱动电机系统,持续时间规定为30s。
3.新能源汽车对驱动电机的基本要求
(1)新能源汽车电机要求结构紧凑、尺寸小、功率密度高、转矩密度高。
整车布置空间有限,尤其是乘用车,因此对电机系统(电机和控制器)要求结构紧凑,尺寸小。如果要达到上述目的,必须提高电机系统的功率密度和转矩密度。
(2)新能源汽车电机的可靠性要求高。
整车运行环境恶劣,比如整车的振动、电池电压剧烈的波动,这些都是新能源汽车电机面临的恶劣环境。而作为整车,必须考虑到人身安全。因此,以上两个特点使得对新能源汽车可靠性提出更高要求。
(图/文/摄:太平洋汽车网问答叫兽)