1、    國外驅(qū)動電機在新能源汽車上的應(yīng)用與發(fā)展         日本近期在電動車、混合動力車、燃料電池車上用的驅(qū)動電機大多采用稀土永磁同步電機，本文介紹了日本新能源汽車的驅(qū)動電機分類、優(yōu)缺點及豐田、本田、日產(chǎn)、三菱等在新能源汽車上驅(qū)動電機應(yīng)用情況。 隨著新能源汽車日益受到全社會的重視，汽車電氣化的進程發(fā)展迅速。不僅汽車的各大系統(tǒng)向著電氣化方向發(fā)展，例如，最新的電動動力轉(zhuǎn)向、電動制動等，而且，汽車動力系統(tǒng)也經(jīng)歷著電氣化的深刻變革。電動汽車、油電混合動力車、燃料電池混合

2、動力車從上世紀70年代以來，相繼逐步研發(fā)成功，并獲得了市場歡迎。汽車電氣化的發(fā)展象征著現(xiàn)代微電子學(xué)與電流電子學(xué)的成功結(jié)合，并由此奠定了其發(fā)展的基礎(chǔ)。 本文重點介紹日本電動汽車與混合動力車用的驅(qū)動電機的發(fā)展概況，包括驅(qū)動電機的分類、優(yōu)缺點及其在應(yīng)用方面的實例。 電機的分類與發(fā)展歷史 表1示出迄今各種電機的分類。我們一般所說的電機(Motor)是指電磁型電機。從大類上分，有直流電機、交流直流兩用電機、交流電機、步進電機。從細分方面來講，更是多種多樣(參見表1)。表2示出世界電機技術(shù)的發(fā)展歷史。從圖表上我們可以看到，有刷直流電機、一般同步電機、感應(yīng)電機與有刷磁鐵電機商品

3、化歷史最長，其產(chǎn)品更新?lián)Q代不斷，而且迄今還在應(yīng)用。而自上世紀80年開始進入商品化的表面永磁同步電機與1990年代以來研制開發(fā)的開關(guān)磁阻電機、內(nèi)置式永磁同步電機以及最新的同步磁阻電機相繼進入市場，并在電動汽車與混合動力車上獲得應(yīng)用。 各種驅(qū)動電機的優(yōu)缺點表3示出日本純電動汽車(BEV)、混合動力車(HEV)與燃料電池混合動力車(PCHV)有關(guān)車型及其應(yīng)用的驅(qū)動電機概況。 根據(jù)電動汽車、混合動力車車型的開發(fā)應(yīng)用年代，該國產(chǎn)業(yè)水平與市場偏好，成本核算等方面考慮，一般先采用感應(yīng)電機，而近幾年來在批量生產(chǎn)的日本電動汽車車型上以采用永磁同步電機為主流。其優(yōu)缺點見表4。其性能比較見表5。

4、從國外文獻資料介紹，近年來美、歐開發(fā)的電動汽車多采用交流感應(yīng)電機。其主要優(yōu)點是價格較低，性能可靠；缺點是起動轉(zhuǎn)矩小。日本近年來聞世的電動汽車與新型混合動力車大多采用永磁電機。其主要優(yōu)點是效率比交流感應(yīng)電機高。但價格較貴。永磁材料耐熱溫度低于120，而開關(guān)磁阻電機(SRM：Switched Reluctance Motor)結(jié)構(gòu)新型、簡單、起動性能好，無大的沖擊電流，但噪聲大。驅(qū)動電機系統(tǒng)的驅(qū)動方式與控制 車輛的電機驅(qū)動系統(tǒng)的驅(qū)動方式可分為集中驅(qū)動與車輪獨立驅(qū)動。集中驅(qū)動結(jié)構(gòu)簡單，可以沿用內(nèi)燃機汽車的部分傳動裝置，是目前應(yīng)用最多的電驅(qū)動方式，容易處理電機冷卻、防振以及電磁干擾等問題。但

5、是集中驅(qū)動傳動系統(tǒng)復(fù)雜、傳動效率低，不能對兩側(cè)驅(qū)動輪轉(zhuǎn)矩進行單獨控制，影響車輛的操縱穩(wěn)定性。 車輪獨立驅(qū)動的范例是三菱汽車公司應(yīng)用開發(fā)的輪轂電機電動汽車，和日產(chǎn)汽車公司開發(fā)的輪轂電機電動汽車。 車輪獨立驅(qū)動的優(yōu)點是簡化傳動系統(tǒng)，布置方便；由于每個電機可以單獨控制，能實現(xiàn)車輪驅(qū)動力的單獨調(diào)節(jié)和施加橫擺力矩控制，容易實現(xiàn)車輛底盤系統(tǒng)的電子控制，改善車輛驅(qū)動性能和行駛性能。但輪轂電機驅(qū)動系統(tǒng)完全轉(zhuǎn)為非簧載質(zhì)量，使車輪質(zhì)量過大，對于整車動力性能造成影響，以及還有許多問題，如電機散熱、防水、防塵難度大等。  正因為上述問題，三菱在推出新一代電動汽車“iMiEV”時

6、，不再采用該公司的輪邊驅(qū)動系統(tǒng)，即不使用輪轂電機，仍采用集中驅(qū)動系統(tǒng)。驅(qū)動電機采用永磁電機。 至于電機驅(qū)動系統(tǒng)的控制，涉及到電壓波形與調(diào)制率控制、矩形波電壓相位控制、直流電流失調(diào)反饋(DC offset feedback)控制，與可變電壓系統(tǒng)控制。此外，在電機控制的硬件方面，例如混合動力車用電機控制在100us程度的抽樣周期中必須進行多項控制計算，再加上保險失效處理功能(fail safe)，其編制程序極其繁復(fù)。 從驅(qū)動系統(tǒng)的實際應(yīng)用中，因為仍以傳統(tǒng)的集中驅(qū)動方式作為主流，而永磁電機由于其優(yōu)點突出，在日本純電動汽車與混合動力車上得到更多應(yīng)用。而從成本角度來看，采用集中驅(qū)動可以盡可能沿用基型車的車身和懸架而降低成本，往往比采用輪轂電機驅(qū)動系統(tǒng)成本低。而iMiEV純電動車采用傳統(tǒng)的集中驅(qū)動系統(tǒng)，即驅(qū)動方式通過減速器、差速器、驅(qū)動軸把電機輸出扭矩傳遞到左右車輪，驅(qū)動車輛行駛。