新能源汽车电机控制技术的研究与实现
随着环境保护理念的深入人心,全球各国都开始加大力度推广新能源汽车。新能源汽车与内燃机汽车有很大的不同之处,其中一个非常重要的因素就是其电机控制技术。本文将围绕着新能源汽车电机控制技术的研究与实现展开探讨,分别从相关理论研究、技术应用现状以及未来发展趋势等几个方面进行阐述。
一、 相关理论研究
1.1 电机控制原理
电机控制技术是指通过控制电源电流和电机工作状态来实现电机的高效稳定工作。在新能源汽车的电机控制中,高效稳定的运行至关重要,因为它直接影响车辆的耗能、行驶性能和安全性。 目前常用的电机控制方法主要有FOC(Field-oriented Control)和DTC(Direct Torque Control)两种。FOC被广泛应用于新能源汽车中。
FOC方法是以电机为中心,实现控制入口量到电机转矩、转速以至于机电耦合量等。该方法可以控制电流和电机转速,以实现精准高效的电机工作。同时,与DTC相比,FOC的控制精度更
汽车逆变器高,能够在大多数控制参数下实现电机运行的高效控制,拥有更好的动态响应性。
1.2 电机控制技术的研究难点
电机控制技术是一门复杂系统的科学,其研究难点主要集中在以下几个方面:
1.2.1 外部干扰
新能源汽车的电机控制受外部干扰影响较大,如变频器在逆变器输出时中断、电源波动、电源噪音等都可能影响电机的精密控制。此外,一些行驶过程中的因素也可能对电机的控制产生作用,例如路面颠簸和弯道等。
1.2.2 动态特性
电机运动过程涉及到许多动态特性,如转矩、转速和位置等。同时,这些特性在车辆行驶时都需要满足不同的需求,如加速、匀速、减速等。因此,如何适应不同的动态特性控制电机运动,是电机控制技术的重要难点之一。
1.2.3 系统集成
新能源汽车中的电动机控制系统是一个复杂的集成系统。它具有多个子系统、多个输入和输出,同时还要考虑整个系统的可靠性和稳定性,因此系统集成也是电机控制技术的难点之一。
二、 技术应用现状
随着电动汽车市场的快速增长,新能源汽车的电机控制技术得到了广泛应用。在技术应用方面,FOC控制方法获得了许多应用,它可以更准确地控制电机的旋转速度和扭矩,提高了电机的效率和精度。同时,还利用模型预测控制来解决电机的动态特性问题。
此外,一些电动汽车厂商还采用了一些高级技术,如感应电机和永磁电机等。电感电机是一种经济、高效的电机类型,这种电机既可以在动力总成中使用,也可以在轴驱动电机中使用。永磁电机则拥有较高的功率密度、较低的失速转矩、较高的效率等优点。
三、 未来发展趋势
未来,新能源汽车的电机控制技术将面临新的发展趋势。一方面,电机技术的进步将促进电机控制技术的发展,其技术性能和经济性能将得到不断的提升。例如,电机轮驱、电机轴驱
、电机总成的应用将日益广泛。
另一方面,绿、智能、安全等方面的新技术将进一步推广电机控制技术的发展。新能源汽车将不断更新,以满足越来越严格的环保和安全要求。智能化系统、车联网、无人驾驶等技术则将加速新能源汽车电机控制技术的开发和推广。
总之,新能源汽车电机控制技术是新能源汽车产业的核心技术之一。以FOC为代表的电机控制方法,以及永磁电机、感应电机等高性能电机技术在新能源汽车中得到了广泛应用。未来,新技术的发展将推动新能源汽车电机控制技术的进一步发展,以便更好地满足汽车市场需求。