车用永磁电驱动系统应用技术基础

1、2022-3-28上上 海海 电电 驱驱 动动 有有 限限 公公 司司Shanghai EdriveShanghai Edrive Co., Ltd.Co., Ltd.电电驱动系统基本知识驱动系统基本知识电驱动系统：电机电驱动系统：电机+ +控制器控制器2022-3-28上上 海海 电电 驱驱 动动 有有 限限 公公 司司Shanghai EdriveShanghai Edrive Co., Ltd.Co., Ltd.电电驱动系统基本知识驱动系统基本知识电机电机定义：依据电磁感应定律实现电能的转换或传递的一种电磁装置定义：依据电磁感应定律实现电能的转换或传递的一种电磁装置动态：指能使机械能转化

2、为电能、电能转化为机械能的一切机器动态：指能使机械能转化为电能、电能转化为机械能的一切机器 静态：实现电能的传递或转换，如：变压器，也称之为静止的电机静态：实现电能的传递或转换，如：变压器，也称之为静止的电机22022-3-28上上 海海 电电 驱驱 动动 有有 限限 公公 司司Shanghai EdriveShanghai Edrive Co., Ltd.Co., Ltd.电电驱动系统基本知识驱动系统基本知识电机分类电机分类t按工作电源分类：可分为直流电机和交流电机按工作电源分类：可分为直流电机和交流电机t换向方式：有刷和无刷电机换向方式：有刷和无刷电机 有刷电机典型：有刷电机典型：串励、串

3、励、并励、并励、他励、他励、复励复励3电枢回路电枢回路励磁回路励磁回路2022-3-28上上 海海 电电 驱驱 动动 有有 限限 公公 司司Shanghai EdriveShanghai Edrive Co., Ltd.Co., Ltd.电电驱动系统基本知识驱动系统基本知识按结构及工作原理分类：异步电动机和同步电机、开关磁阻电机等按结构及工作原理分类：异步电动机和同步电机、开关磁阻电机等同步电机典型结构：同步电机典型结构：永磁同步电机、永磁磁阻同步电机永磁同步电机、永磁磁阻同步电机4各电机转子结构各电机转子结构2022-3-28上上 海海 电电 驱驱 动动 有有 限限 公公 司司Shangha

4、i EdriveShanghai Edrive Co., Ltd.Co., Ltd.电电驱动系统基本知识驱动系统基本知识5电驱动公司电驱动公司IPMIPM永磁电机的特点和优势永磁电机的特点和优势高效率高效率High Efficiency高转矩密度高转矩密度High torque density高功率密度高功率密度High Power density高可靠性高可靠性High Reliability)(23qddqpmnemiiLLipTq2022-3-28上上 海海 电电 驱驱 动动 有有 限限 公公 司司Shanghai EdriveShanghai Edrive Co., Ltd.Co.,

5、Ltd.电电驱动系统基本知识驱动系统基本知识 按按 功功 能：驱动电机和控制电机能：驱动电机和控制电机供电供电 相数：单相电机和三相电机，多相电机相数：单相电机和三相电机，多相电机按防护型式：开启式、防护式、封闭式、隔爆式、潜水式、防水式按防护型式：开启式、防护式、封闭式、隔爆式、潜水式、防水式按运转速度：高速电机、低速电机按运转速度：高速电机、低速电机按速度可控：稳速电机、调速电机按速度可控：稳速电机、调速电机按绝缘等级：按绝缘等级：E E级、级、B B级、级、F F级、级、H H级等级等。62022-3-28上上 海海 电电 驱驱 动动 有有 限限 公公 司司Shanghai Edrive

6、Shanghai Edrive Co., Ltd.Co., Ltd.电电驱动系统基本知识驱动系统基本知识控制器控制器定义：定义：控制器是用来控制电机的一种器件，使电机按预定的方式运转，一控制器是用来控制电机的一种器件，使电机按预定的方式运转，一般是通过位置、速度和力矩三种方式对电机进行控制，实现传动般是通过位置、速度和力矩三种方式对电机进行控制，实现传动系统可控。系统可控。72022-3-28上上 海海 电电 驱驱 动动 有有 限限 公公 司司Shanghai EdriveShanghai Edrive Co., Ltd.Co., Ltd.电电驱动系统基本知识驱动系统基本知识控制器控制器主要组

7、成组成单元：主要组成组成单元：功率模块、电容、传感器、软启功率模块、电容、传感器、软启动单元、电源板、驱动板、控动单元、电源板、驱动板、控制板制板电路拓普图：电路拓普图：82022-3-28上上 海海 电电 驱驱 动动 有有 限限 公公 司司Shanghai EdriveShanghai Edrive Co., Ltd.Co., Ltd.电电驱动系统基本知识驱动系统基本知识控制器分类控制器分类9DC/DCDC/ACAC/DC2022-3-28上上 海海 电电 驱驱 动动 有有 限限 公公 司司Shanghai EdriveShanghai Edrive Co., Ltd.Co., Ltd.电电

8、驱动系统基本知识驱动系统基本知识控制器分类控制器分类10DC/ACAC/DC2022-3-28上上 海海 电电 驱驱 动动 有有 限限 公公 司司Shanghai EdriveShanghai Edrive Co., Ltd.Co., Ltd.电机电机基本知识基本知识如何描述电驱动系统性能参数如何描述电驱动系统性能参数1 1、功率、功率2 2、力矩、力矩3 3、转速、转速 4 4、效率、效率5 5、电压、电压6 6、通讯方式、通讯方式7 7、重量、重量8 8、防护等级、防护等级9 9、控制方式、控制方式。 112022-3-28上上 海海 电电 驱驱 动动 有有 限限 公公 司司Shangha

9、i EdriveShanghai Edrive Co., Ltd.Co., Ltd.电机系统电机系统基本知识基本知识12电机类型电机类型结构结构调速调速效率效率电磁电磁噪声噪声维护维护价格价格速度速度机械机械特性特性体积体积直流直流有刷电机有刷电机复杂复杂简单简单低低高高复杂复杂低低低速低速软软大大开关磁阻电机开关磁阻电机简单简单较简单较简单低低高高免维护免维护低低高速高速软软较大较大异步电机异步电机简单简单复杂复杂较低较低低低免维护免维护低低高速高速软软较大较大永磁电机永磁电机简单简单较简单较简单高高低低免维护免维护 较高较高高速高速硬硬小小电驱动系统的综合性能比较：电驱动系统的综合性能比较

10、：2022-3-28上上 海海 电电 驱驱 动动 有有 限限 公公 司司Shanghai EdriveShanghai Edrive Co., Ltd.Co., Ltd.13永磁电机系统在电动汽车中的应用永磁电机系统在电动汽车中的应用新能源电动汽车新能源电动汽车是集机械、电气、化学各领域中是集机械、电气、化学各领域中的高新技术于一体，是汽车、电力拖动、功率电的高新技术于一体，是汽车、电力拖动、功率电子、自动控制、化学电源、计算机、新能源、新子、自动控制、化学电源、计算机、新能源、新材料等工程技术中最新成果的产物。材料等工程技术中最新成果的产物。2022-3-28上上 海海 电电 驱驱 动动 有

11、有 限限 公公 司司Shanghai EdriveShanghai Edrive Co., Ltd.Co., Ltd.14纯电动汽车（纯电动汽车（PEVPEV）以蓄电池作为主要驱动能源的电动以蓄电池作为主要驱动能源的电动汽车汽车结构特点：结构特点：四轮驱动、集中驱动四轮驱动、集中驱动2022-3-28上上 海海 电电 驱驱 动动 有有 限限 公公 司司Shanghai EdriveShanghai Edrive Co., Ltd.Co., Ltd.15燃料电池电动汽车燃料电池电动汽车（FCEVFCEV） 燃料电池电动汽车主要以氢等燃料电池电动汽车主要以氢等燃料为能源，辅助于蓄电池、超级燃料为能

12、源，辅助于蓄电池、超级电容等储能器的电动汽车。电容等储能器的电动汽车。结构布置与纯电动车类似结构布置与纯电动车类似上燃上燃2022-3-28上上 海海 电电 驱驱 动动 有有 限限 公公 司司Shanghai EdriveShanghai Edrive Co., Ltd.Co., Ltd.16混合动力电动汽车混合动力电动汽车（HEVHEV） 混合动力电动汽车：混合动力电动汽车：由传统燃油与一种由传统燃油与一种或一种以上的储能器、能源或转换器作驱动或一种以上的储能器、能源或转换器作驱动能源，且至少有一种储能器能够提供电能的能源，且至少有一种储能器能够提供电能的车辆。车辆。根据混合度不同分为：根据

13、混合度不同分为：轻度混合、中度混合和强混合。轻度混合、中度混合和强混合。 2022-3-28上上 海海 电电 驱驱 动动 有有 限限 公公 司司Shanghai EdriveShanghai Edrive Co., Ltd.Co., Ltd.17典型的典型的HEVHEV方案方案串联方案串联方案混联方案混联方案并联方案并联方案2022-3-28上上 海海 电电 驱驱 动动 有有 限限 公公 司司Shanghai EdriveShanghai Edrive Co., Ltd.Co., Ltd.18典型的典型的HEVHEV方案方案其核心在于将一台其核心在于将一台BSG(Belt-driven Sta

14、ter Generator带驱动发电机带驱动发电机)电机通过传动带与电机通过传动带与发动机曲轴相连。发动机曲轴相连。BSG电机机功率较小。电机机功率较小。2022-3-28上上 海海 电电 驱驱 动动 有有 限限 公公 司司Shanghai EdriveShanghai Edrive Co., Ltd.Co., Ltd.19典型的典型的HEVHEV方案方案一个大功率主驱动电机直接并联一轴上，一个大功率主驱动电机直接并联一轴上，电机可以输出比较大的扭矩。这种电机可电机可以输出比较大的扭矩。这种电机可以在车辆刹车时进行回馈制动回收能量。以在车辆刹车时进行回馈制动回收能量。2022-3-28上上 海

15、海 电电 驱驱 动动 有有 限限 公公 司司Shanghai EdriveShanghai Edrive Co., Ltd.Co., Ltd.20典型的典型的HEVHEV方案方案两台或一台高功率电动机通过机械功率合两台或一台高功率电动机通过机械功率合成系统，从而实现电驱动、助力、发电功成系统，从而实现电驱动、助力、发电功能。能。动力合成在离合器前动力合成在离合器前2022-3-28上上 海海 电电 驱驱 动动 有有 限限 公公 司司Shanghai EdriveShanghai Edrive Co., Ltd.Co., Ltd.21典型的典型的HEVHEV方案方案两台或一台高功率电动机通过机械

16、功率合两台或一台高功率电动机通过机械功率合成系统，从而实现电驱动、助力、发电功成系统，从而实现电驱动、助力、发电功能。能。动力合成在离合器后动力合成在离合器后2022-3-28上上 海海 电电 驱驱 动动 有有 限限 公公 司司Shanghai EdriveShanghai Edrive Co., Ltd.Co., Ltd.22典型的典型的HEVHEV方案方案一个大功率主驱动电机直接并联二轴上，一个大功率主驱动电机直接并联二轴上，bsg电机实现启动和发电。可以通过打开离电机实现启动和发电。可以通过打开离合器同时停止发动机，单独使用主驱动电合器同时停止发动机，单独使用主驱动电机驱动车辆。机驱动车辆。2022-3-28上上 海海 电电 驱驱 动动 有有 限限 公公 司司Shanghai EdriveShanghai Edrive Co., Ltd.Co., Ltd.23典型的典型的H