电动车电机技术

1、电动轿车电器部分主要由：电机、控制器、蓄电池、充电器四大件和灯光、雨刷等零散电器 组成。其中核心是电机，电机的选择决定了控制器的配套，电机工作电流的大小直接影响蓄 电池的使用寿命。目前电动车辆的技术难点在于电池性能，促使电动车技术主要集中在两点：一是在电池技术难以逾越的瓶颈下，如何提高电能使用效率、提高电动汽车续驶里程，提高 电池寿命，是电动汽车行业关注的焦点，因此选用符合电池特性的驱动电机是提高电动车辆 性能的关键，所选电机要效率高、使用电流小、启动电流小，避免电池瞬间大电流放电，电 机能量回馈性能好。二是电动车主要用于城乡交通，车辆大部分时间处于启动、加速、制动的工作状态，因此电 机的起动

2、性能（起动转矩/起动电流）、加速性能、低速时的效率、制动及滑行时的能量再生 能力、电机的过载能力、能量密度、可靠性对电动车尤为重要，是衡量电动车电机的重要指 标。基于以上两点，理想的电动车电机必须既要符合电池充放电特性，又要符合电动车的负载特 性。一、电机的分类和技术对比目前电动车电机主要有：有刷直流电机、交流异步电机、开关磁阻电机和无刷直流电机。1、有刷直流电机：分串励电机和他励电机优点：启动转矩大、过载能力强。缺点：需要定期更换碳刷、效率低、体积大、防护能力差、能量回馈差；由于受机械换向的 影响，电机只能在中低速下运行。串励电机的机械特性软：扭矩增大，转速降低很多，就是在增大负载或爬坡的时

3、候，自动降 低速度，比较适合电动车的使用特性；但是串励电机下坡的时候，踩油门加速会因转速过高 而烧坏电机；如果控制器驱动管击穿，电压全加到电机上，电机速度急剧上升，发生飞车” 现象。他励电机的机械特性硬，扭矩增大，转速降低很小；他励电机有速度保护，还可以利用刹车 能发电。2、交流异步电机：优点：结构简单、电机本身可靠性高。缺点：起动转矩小、起动电流大、电机要靠增大启动电流来产生大转矩；控制复杂（需要逆 变器），能量回馈性能差。3、开关磁阻电机：优点：在低速时具有较大的转矩。缺点：低速振动大、噪声大、效率偏低，能量回馈差。4、无刷直流电机： 优点：电机外特性好，非常符合电动车的负载特性，电机具有

4、低速大转矩特性，能够提供大的起动转矩，满足车辆的加速要求。速度范围宽，电机可以在低中高大速度范围内运行。 电机效率高，尤其是在轻载车况下，电机仍能保持较高的效率，这对珍贵的电池能量是很 重要的。过载能力强，满足车辆的突起堵转需要。再生制动效果好，在汽车下坡或制 动时电机可完全进入发电机状态，给电池充电，同时起到电制动作用，减轻机械刹车负担。 电机体积小、重量轻、比功率大、可有效地减轻重量、节省空间。电机无机械换向器， 采用全封闭式结构，防止尘土进入电机内部，可靠性高。电机控制系统比异步电机简单。 控制器驱动管击穿，电机停转，不会“飞车”。缺点：电机本身比交流电机复杂，控制器比有刷直流电机的控制

5、器复杂。二、电机选择注意事项1、留有余量：电机选择留有20%的余量，防止电机损坏。一般提供以下信息，电 机厂家就可以协助计算出电机的功率、转数、扭矩等参数。设计车速？车轮半径？自重？载人后总重量？最大爬坡能力*%？2、配套使用：电机和减速器、电机和控制器要匹配；电机厂一般同时提供减速器 的参数，或配套减速器。3、防护等级：电机一定要防水、防尘，否则容易损坏；市面上有些低端电动轿车， 下雨后或洗车后没法开，多数是因为电机防水性能差。有刷电机的防护等级必须IP44,无 刷电机的防护等级较高，一般可以达到IP65以上。除了电机本身防水，还要注意引线端子 的防水，应该是直接引出线或者配防水接插件，接线

6、螺母的方式不可取；如果为节约成本， 选用接线螺母的方式，在接线后应该在端子处摸黄油，以防止水气和盐雾腐蚀。4、工作电压：在保证安全的前提下，工作电压尽可能高一些，以减少工作电流， 延长蓄电池寿命。三、不同电机的经济性对比同等使用条件下，如果选用交流异步电机需要增大功率，控制系统成本很高，不适宜低速电 动车选用。开关磁阻电机还有待改进，暂时不宜采用。轮毂电机面临电子差速的难题，也不 适宜在低速电动车上使用。有刷电机和无刷直流电机，经济性对比如下:车型电机+控制器总成估算成本推荐顺序时速估算成本推荐顺序时速30公里2900 元33050 元2时速50公里3300 元33300 元1时速50公里40

7、00 元3轻便两座车1.8KW无刷电机系统爬坡15%1700元 12.2KW串励电机系统2.2KW他励电机系统标配两座车3KW无刷电机系统爬坡20%4800元 23KW串励电机系统3KW他励电机系统标配四坐车4KW无刷电机系统爬坡20%5600元 24KW串励电机系统4KW他励电机系统3450元 1高配四坐车5KW无刷电机系统时速65公里爬坡25%6600元 15KW串励电机系统4000元35KW他励电机系统3900元2注：成本是估测值，与原材料成本、税、运费、批量、保修年限、付款等条件密切相关。四、初步结论串励电机虽然具有软的机械特性，比较适合电动车的负载特性，但有效率低、易烧毁的缺点， 不推荐采用。他励电机性价比优势明显，可以在低端车上采用，但要培训经销商，定期检查、更换碳刷。 建议选用带刹车发电的控制器，可延长续驶里程和蓄电池使用寿命。无刷电机是发