淺析電動汽車技術論文(2)
淺析電動汽車技術論文
淺析電動汽車技術論文篇二
電動汽車電機驅動技術研究
摘 要 電動汽車電機驅動控制技術作為電動汽車關鍵技術之一，一直是國內外學者研究的重點。論文介紹了電動汽車常用驅動系統(tǒng)的種類及控制方法的研究現狀;闡述了國內外電動汽車輪轂電機驅動技術的研究進展;最后指出，結合車輛行駛工況與電機驅動技術來提高續(xù)航里程是未來研究的重要內容。
關鍵詞 電動汽車;驅動控制;輪轂電機
中圖分類號：TM36 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597(2014)21-0041-01
電動汽車，是在傳統(tǒng)燃油汽車面臨能源危機與環(huán)境污染兩大難題時，得到重視和發(fā)展的，并被視為解決上述兩大難題的有效途徑。它是車輛工程、電子信息、新能源技術、計算機、自動控制等多學科交叉技術的集成，更容易使車輛電子化、信息化，從而提高車輛智能控制水平。電動汽車電機驅動控制技術作為電動汽車關鍵技術之一，一直是國內外學者研究的重點。
1 驅動系統(tǒng)種類及驅動控制算法
目前，電動汽車的驅動系統(tǒng)按所使用的驅動電機類型不同可以分為交流感應電機、直流電機、開關磁阻電機、永磁同步電機、永磁無刷直流電機等驅動系統(tǒng)。電機驅動系統(tǒng)是電動汽車研究開發(fā)的重點之一，就目前而言，單電機配合減速器和差速器驅動車輪是電動汽車驅動的普遍方式?？紤]到各地的差異性及車輛的通用情況，目前大多數控制策略及控制方法的研究都通過軟件模擬仿真。山東大學的李珂等建立電動汽車異步電機仿真模型以及與之對應的控制模型，實現了對純電動汽車動力性能仿真[1]。Z.Rahman等人，根據電動汽車驅動電機轉速范圍、車輛行駛對電池組能量需求、驅動電機工作效率、車輛傳動系數，以建模仿真的方式來確定動力驅動系統(tǒng)關鍵部件的選型[2]。Mehrdad Ehsani等人，則利用電動汽車續(xù)航里程和行駛的動力需求為主要優(yōu)化目標，對匹配純電動汽車動力參數優(yōu)化算法進行了深入研究[20]。王慶年，丁永濤等人，在MATLAB/SIMULINK環(huán)境下完成了整車的并聯式控制策略的建模。所得出的研究結果表明，所開發(fā)電動汽車正向仿真平臺正確性、可靠性，對提高電動汽車初期研發(fā)效率、降低電動汽車的研發(fā)成本具有非常重要的現實意義。
2 電動汽車輪轂電機驅動技術
早在上世紀中期，名叫ROBERT的美國人將驅動電機、傳動/制動裝置全部集成在輪轂上，研發(fā)了最初的電動汽車輪轂。該類電機根據其安裝的方式不同，又分為輪轂電機驅動、輪邊電機驅動兩種結構。輪邊電機驅動，它是將驅動電機固定在車架位置，電機的輸出軸直接把驅動轉矩傳遞給驅動輪，電機與車輪之間彼此相對獨立，只通過電機輸出軸或其它變速機構聯接，減輕了車輪慣性力及車輛顛簸程度。輪轂電機驅動在結構上與輪邊電機驅動有所不同，它是把驅動電機直接安裝在車輪的輪轂內直接驅動車輪。這種結構省略了傳統(tǒng)燃油汽車上面一系列的傳動裝置，大大提高了驅動效率，使系統(tǒng)結構更加簡單。在2005年，美國德州大學教授E.J.Triche等人對輪轂電機直接驅動的混合動力及純電動軍用車輛的沖擊載荷進行了相關的仿真和實驗[4]。K.Cakir和A.Sabanovic設計了直接驅動電動汽車的電氣系統(tǒng)，創(chuàng)建了電機三維模型，通過優(yōu)化設計，使得該輪轂電機驅動系統(tǒng)很好的匹配實驗車輛[5]。2012年，Perer Juris等人研究了溫度對輪轂電機驅動系統(tǒng)的影響，運用有限元方法對輪轂電機進行瞬時熱力學仿真分析，結果表明：過高的溫度會導致輪轂電機的驅動失效，并導致永磁鐵失磁。在國內，同濟大學余卓平教授等，對四輪輪轂驅動的電動汽車路面附著系數估算方法進行了深入分析研究。他們利用電動汽車輪轂電機測速準確、驅動力響應迅速等特點對車輛行駛路面的附著系數進行估算，通過這種方式能有效防止車輛行駛時車輪滑轉，確保車輛的行駛穩(wěn)定性。2012年，張立軍等人建立了包括電機轉矩波動動力學模型與充氣輪胎剛性圈動力學模型的系統(tǒng)耦合動力學模型，并進行了時頻域特性分析。此外，北京理工大學在輪轂電機驅動方面也有較深入研究，如謝邵波，林誠對前輪輪轂電機驅動的電動車行駛穩(wěn)定性進行研究，通過實驗仿真，驗證了其設計的控制策略可提高車輛橫擺穩(wěn)定性。
3 結論
目前，國內外在電動汽車電機驅動控制方面的研究已涉及各個方面，從目前研發(fā)的進程狀況來看，國內外基本處于同一起跑線上，國外略處于領先地位。另外，在電機驅動系統(tǒng)中，絕大部分研究焦點都集中于對電機本體的研究，沒有與電動汽車整車控制需求相結合。將電機驅動控制策略與車輛行駛工況緊密結合來提高驅動效率的相關報道較少。
參考文獻
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