| 又由于轮毂电机受车轮毂内结构体积限制，对汽车轮毂电机的单位体积功率提出了特殊的较高要求。而单相开关磁阻电机恰好具有该特点，但缺点是无自起动功能，通过对各类电机起动机理分析比较，提出了用直流电机原理启动，按变磁阻原理运行，具有更好的电磁制动等多功能的组合式创新电机。也使该廉价而高效电机所具有的结构更简单、坚固可靠等各项优点得到充分发挥。
3）基于直线电机控制的汽车转向系统。通过分析汽车转向系各功能要求与其相应机构运行原理的关系，根据转向机构最终带动转向节臂的横拉杆均为左右直线运动等特点，提出了用直线步进电机直接带动左右横拉杆，使控制更直接，动态响应更快，且省去了大量机械或液压部件，使结构更简捷，利用直线步进电机的控制特点，即可方便地充分满足转向力随车速变化的各控制要求，又提高了转向精度和实施高性能汽车四轮转向系统的性价比。
4）四轮毂电机驱动四轮转向电子差速控制系统。鉴于轮毂电机驱动诸多优势和其功率较难大幅提高，所以可采用四台轮毂电机替代常规的一台电机来实现小马拉大车。而四轮驱动可充分提高地面附着力，又结合直线电机控制转向技术，更易实现全面改善转向性能的四轮转向。通过对电子差速转向原理分析和数学推导，提出四轮毂电机驱动四轮转向的全新电子差速计算理论及其实施的结构原理。由于它主要在软件上增加相关的算法控制，所需的传感器等部件均可兼用，硬件成本增加很少。其实施将极大地减小低速转弯半径、提高高速转向稳定性和响应快速性。
三、充分发挥电动汽车用电机驱动控制的各种应有技术优势
通过对发动机功率P、转矩T和有效燃油消耗率b随其曲轴转速n的变化曲线即其外特性，以及发动机与电动机动力特性曲线的比较分析，说明传统汽车为适应发动机能高效产生转矩的转速范围很窄等特点须采用庞大而复杂的变速机构。而电动机可在相当宽广的调速范围高效产生转矩,现代电机直接转矩控制理论使该技术已得到越来越广应用，对此数控伺服驱动（从早期的伺服电机需经齿轮减速来放大扭矩，到后来均由电机直接带动丝杠，更有采用直线电机直接驱动机床拖板以及用电主轴进行强力切削等应用实例）早已进入实用化，调速比可高达1:20000，远高于汽车行驶的变速要求。而电机直接转矩控制取消了机械摩擦损耗，提高了刚性，即节能减噪、简化机构，又提高了动态响应性。而且电动机又有相当的短时过载能力，良好电机能达数分钟内过载额定功率的３倍甚至更高倍数，满足汽车频繁重载起步、短时加速超车、爬短坡等各种行驶要求。即电动汽车用电机驱动相对发动机有数百倍的快速响应、数千倍的调速比、相当的短时过载能力等诸多优势。因此电动汽车需充分发挥电机驱动应有的各项技术优势，按汽车行驶工况的负载特性选择合适的电机类型，并通过对结构突破性改进变革，达到简化机械机构、降低车载自重和成本、提高动态响应性及其控制性能，即可提高电动汽车性价比，使其尽快普及商品化。
而分析比较现所研发的众多电动汽车，结构均沿袭传统的设计模式。由于没从发挥电机驱动优势来突破性改进其结构，最大特点是为满足车速、加速及续驶里程等指标，增大了电机功率和蓄电池容量。如一款定价30万元的品牌纯电动轿车，虽采用高性能蓄电池，但由于电动机功率和蓄电池容量增加，使车载自重比一般轿车增加了一倍，其中一半为电池重量。按车辆动力学可知，汽车的滚动阻力、坡度阻力、加速阻力均与车载质量成正比。因此车载自重的增加不仅使原本为改善汽车动力性能而增大的电机功率和蓄电池容量都大打折扣，也使其性能变差，大量车载自重增加如同载货汽车，失去了小轿车轻便灵活应有优势。该车为满足大量电池的空间布局，增大了车身尺寸和车内地板高度，外观看似大气而豪华，但车内地板的增高即影响乘坐舒适性，也增加一定风阻。也因大量电池集中安置于车中，增加了电池发热与散热难度，于是也提高了电池管理系统的复杂性，而增加了体积和重量。并且如此多的蓄电池也难以采用更换法来确保续驶里程。
并且按电机拖动理论对电机的选型需特别注重负载特性匹配，由于调速电机有直流、交流、永磁无刷、变磁阻等多种类型，各类电机带负载特性不同，其适用性也各有区别。因此按汽车行驶工况的负载特性要求，选择合适的电机类型显得尤其重要。但分析现有电动汽车介绍，发现所选电机几乎应有尽有，存在盲目选择的相应误处。有的品牌电动汽车竟还采用了永磁同步电机，而同步电机的最大特点是调速精度极高（转速总与电源频率同步），虽效率较高可提高10%左右，但其过载能力很差。未能发挥前述数分钟内可过载额定功率３倍以上的优势，在满足起步、加速、爬短坡等短时过载要求的同时，可较大减小电机功率来降低成本和车载自重。所以这对行驶工况多变、调速精度要求不高的汽车存在顾此失彼。可以说因传统汽车业的部分设计专家，对发动机及其机械传动机构是特别精通，而对电机理论会有所忽视，容易按电机推销商的意向产生“拉来黄牛就作马”的现象。 2/9 首页 上一页 1 2 3 4 5 6 下一页 尾页 |
