老是說(shuō)電動(dòng)車的電池 其實(shí)你還得看看這個(gè)
作者:騷男 標(biāo)簽:電動(dòng)車 新能源車 2017-10-18 15:28:09
一提到電動(dòng)車,十有八九的人想到的都會(huì)是電池問(wèn)題。
“目前電動(dòng)車的電池技術(shù)還是不過(guò)關(guān),看看網(wǎng)上那些自燃事件。”
“噢電動(dòng)車啊,估計(jì)也就有錢人家的第二臺(tái)車吧,誰(shuí)會(huì)買來(lái)當(dāng)?shù)谝慌_(tái)車?”
“果個(gè)電池問(wèn)題啊,冇得鳩啦,甘鬼短嘅續(xù)航,邊個(gè)傻X買?”
“我的雅迪電動(dòng)車開(kāi)了一年多了,沒(méi)你們說(shuō)的那些問(wèn)題呀。”
而從百度指數(shù)上也能看得出“電動(dòng)車電機(jī)”的熱度明顯比“電動(dòng)車電池”更低,雖然兩者的熱度升降基本是同步的。
由于電池的容量大小對(duì)于電動(dòng)車的續(xù)航里程幾乎有著決定性的作用,而對(duì)加速性能也有著一定的影響,電池的重要性在大家心中已經(jīng)根深蒂固。
小時(shí)候玩的四驅(qū)車,電池快沒(méi)電的時(shí)候四驅(qū)車越跑越慢就是一個(gè)例子。
當(dāng)然了,四驅(qū)車沒(méi)有BMS(電池管理系統(tǒng)),所以沒(méi)辦法控制電池的電量盡量保持穩(wěn)定的輸出。實(shí)際的電動(dòng)車電池在電量下降后,不會(huì)對(duì)電動(dòng)車的性能產(chǎn)生那么大的影響的。
而除了電池外,四驅(qū)車上最重要的也就是電機(jī)了,也就是所謂的馬達(dá)。
一般買來(lái)的啥旋風(fēng)沖鋒、先驅(qū)音速配的馬達(dá)都是基本款黑色超霸,網(wǎng)上查了一下大概是10000轉(zhuǎn)/分。
而我那親表哥在老市區(qū)15塊錢淘的音速馬達(dá)能達(dá)到每分鐘78000轉(zhuǎn)!
怪不得他那原裝的颶風(fēng)音速換上馬達(dá)后試車時(shí)就撞碎了......
三電一屏?
一臺(tái)電動(dòng)車造出來(lái),廠商都會(huì)抓“三電一屏”來(lái)做文章。
三電指電機(jī)、電池和電控(電池控制系統(tǒng),也就是BMS),一屏說(shuō)的當(dāng)然就是車載中控啦!
電池可謂是老生常談了,電池容量的大小決定了電動(dòng)車的續(xù)航里程,然而受限于能量密度,靠著堆電池來(lái)增加續(xù)航里程的做法還會(huì)增加車重,在續(xù)航里程和性能方面拖后腿。在電池技術(shù)取得較大突破之前,電池也就這樣了。
不過(guò)好像很少有人說(shuō)到電機(jī)?
電動(dòng)車電機(jī)的分類
電機(jī)應(yīng)用在汽車上作為動(dòng)力來(lái)源,必須有較快的響應(yīng)、較高的效率,成本還要在可接受的范圍,并且考慮到已經(jīng)非常重的電池組,所以電機(jī)的重量要盡可能的輕(功率密度高)。篩來(lái)篩去,最后符合條件的也就只有四種。
直流電機(jī)最致命的缺點(diǎn)就是相對(duì)而言效率偏低,雖然以前在電動(dòng)車上有應(yīng)用,但是現(xiàn)在已經(jīng)越來(lái)越少,正在逐步被淘汰;而交流感應(yīng)電機(jī)和開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)也一樣有著效率偏低的問(wèn)題,這兩者主要都是在商用車上使用。
而永磁同步電機(jī)是目前效率最高的電機(jī),可靠性優(yōu)秀,功率密度高,目前為大多數(shù)電動(dòng)車所應(yīng)用。
而從去年上半年的數(shù)據(jù)顯示,在全國(guó)生產(chǎn)的7萬(wàn)輛純電動(dòng)乘用車中,使用永磁同步電機(jī)的約為46,000輛,占總數(shù)的65.7%;使用交流異步電機(jī)的約為23,000輛,占32.9%。
永磁同步電機(jī)
三相繞組作為定子通入交流電,產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。而由永磁體組成的轉(zhuǎn)子由于不同磁極相互吸引的作用而跟著旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同步旋轉(zhuǎn),這也就是電動(dòng)車的動(dòng)力來(lái)源。
電動(dòng)車電機(jī)決定著電動(dòng)車的加速和極速性能。而除了車重、輪胎阻力等因素外,扭矩對(duì)加速性能起著至關(guān)重要的影響。對(duì)于同步電機(jī)而言,其扭矩T=KtΦIa,其中Kt為電機(jī)結(jié)構(gòu)常數(shù),Φ為磁通量,Ia為定子繞組電流?梢钥闯隼@組電流在很大程度上影響著扭矩。如果想要增大扭矩,其實(shí)就只要增大繞組電流,相當(dāng)于增大電池電流。但是能否承受電池的輸出電流,就得看電機(jī)本身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)極限了。
而在極速方面,車速v=3.6n(2πr)/(60*i),其中n為電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速,r為車輪半徑,i為減速器減速比。電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和電源的頻率以及電動(dòng)機(jī)的磁極對(duì)數(shù)有關(guān),簡(jiǎn)單的理解就是和電池輸出電流的頻率和電動(dòng)機(jī)本身性質(zhì)有關(guān),而減速比則是在設(shè)計(jì)階段就已經(jīng)固定了的。
歸根結(jié)底一句話:電動(dòng)車的加速和極速性能和電池性能以及電機(jī)設(shè)計(jì)有關(guān)。
交流感應(yīng)電機(jī)
雖然永磁同步電機(jī)是應(yīng)用最廣泛的,但是還是得說(shuō)說(shuō)交流感應(yīng)電機(jī)。
為什么?
因?yàn)樘厮估陀昧诉@個(gè)。
在狂暴模式下最快能夠2.28秒破百的電機(jī)究竟是啥妖魔鬼怪?
特斯拉上所采用的更準(zhǔn)確的說(shuō)法是三相交流異步電機(jī),通過(guò)同時(shí)接入380V三相交流電源供電。轉(zhuǎn)子和定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向相同,轉(zhuǎn)速不同,存在轉(zhuǎn)差率,所以叫三相異步電機(jī)。
電機(jī)類型為何不同?
那么為什么特斯拉采用交流感應(yīng)電機(jī),而國(guó)內(nèi)的電動(dòng)車大多采用永磁同步電機(jī)呢?
交流感應(yīng)電機(jī)成本較低,可靠性更高,穩(wěn)定狀態(tài)下效率能達(dá)到90%左右,在高速公路發(fā)達(dá)的情況下能夠達(dá)到較高的使用效率,適合歐美等高速公路網(wǎng)絡(luò)發(fā)達(dá)的國(guó)家;而永磁同步電機(jī)功率密度大,調(diào)速范圍大,適用于頻繁啟停的路況,更適合國(guó)內(nèi)一二線城市擁堵的路況。
國(guó)內(nèi)電動(dòng)車選擇永磁體電機(jī)不是沒(méi)道理的
除此之外,永磁同步電機(jī)需要釹鐵硼這種稀土材料,而我國(guó)的釹鐵硼磁性材料產(chǎn)量占全球總產(chǎn)量的80%。由于永磁材料有著退磁的風(fēng)險(xiǎn)(溫度等因素會(huì)造成磁力下降),特斯拉采用的感應(yīng)電機(jī)在某種意義上來(lái)說(shuō)更加可靠耐用,成本更低;而國(guó)內(nèi)電動(dòng)車的永磁同步電機(jī)更適合國(guó)內(nèi)的實(shí)際使用情況。
那句話怎么說(shuō)來(lái)著?南橘北枳?