浅谈电机在新能源汽车上的应用

罗柏松

【摘 要】汽车在带给人们极大便利的同时，也给我们赖以生存的环境造成了不可挽回的伤害，首当其冲的就是大气，多年的汽车尾气的排放给大气带来了严重的影响，臭氧层空洞，全球温室效应、酸雨、雾霾等众多环境污染的大问题，汽车尾气都是罪魁祸首，其直接间接造成的经济、能源、生态损失是数不胜数的。所以现阶段发明了新能源汽车，采用电机供能，既能保证人们对汽车的需求又保护环境一举两得，本研究主要阐述的就是新能源汽车电机的应用。

【关键词】电动机；新能源汽车；电动机的应用

0 前言

新能源汽车最大的亮点就是改变了传统汽车的供能模式，以电能转化成机械能的技術被广泛应用于新能源汽车中，发动机是最重要的应用，除此之外，许多汽车零件也开始使用电机，给人们带了了更多的方便。电动机分为很多类型，其中，驱动电动机系统是汽车中应用最为广泛的电动机，也是本文介绍的重点。

1 电机在新能源汽车上的应用

1.1 电机在发动机中的应用

新能源汽车相比较传统汽车，最大的改变就是将燃油驱动汽车改为电力驱动，目的是保护环境以及保护世界上所剩无几的不可再生资源，部分新能源汽车用清洁可再生能源作为源动力，如利用秸秆发酵成的乙醇作为能源，乙醇是一种清洁能源且属于可再生能源，可以在短时间内被大量制造出来，免去资源枯竭的后顾之忧，非常适合当代汽车的发展趋势，在这里我们不予详细说明。电动机在启动系统上的应用基本是完全代替了燃油的使用，通过更高效，更环保，更节能的方式驱动汽车，同时，由于电动机的特殊性，他可以在汽车的各个部件使用，这是内燃机所无法达到的。既满足了当代对于汽车的强烈需求，又满足了对日益恶化的环境的保护要求，也保护了不可再生资源，是一件一举多得的事情。简单说来，电动机在发动机上的使用，主要是代替内燃机在驱动系统发挥作用，将传统热能转化为机械能的驱动方式改为电能转化为机械能来驱动汽车。同时，利用自身优势在其他汽车部件上发挥作用，成为新能源汽车上最重要的部件之一。

1.2 电机在底盘中的应用

电动机在底盘上的应用主要是在两个方面，第一是电动机在助力转向系统中的应用，另一个是在汽车车轮防抱死系统上的应用。汽车的助力转向系统一直是一个很特殊的系统，即使在传统的汽车中。它也是由蓄电池发电进行工作，而在新能源汽车中，更是干脆利用电力工作，只要控制电动机输出时的转矩以及电力的单位时间内的大小，就可以直接控制助力转向的方向和速度。相比于传统用蓄电池的作为推动力，显然这样更加简单方便，也提供了强大的能源供给的保护。汽车的防抱死系统是汽车在制动过程中，防止因刹车踩的太死，而出现车轮抱死的情况，车轮抱死并不能很好的起到摩擦作用，达到制动的目的，在紧急制动中常常容易造成致命的危险。汽车的防抱死功能是否完善有效，是判断一辆车档次的重要参考系数，常见的防抱死装置是在每一个车轮上安装一个传感器，用来检测车轮转速，通过智能化的方式来判断此时汽车处于什么状态，当系统判断汽车处于一种车轮抱死的状态时，会自动反馈给相应的部件以及车主，同时汽车会采取相应的措施，防止车轮抱死，导致危险的发生。

1.3 电机在汽车零部件上的应用

随着科技的不断发展创新，汽车的各种零部件也由手动操作改为自动控制，常见的比如电动的玻璃升降器，电动后视镜等，还有一些传统的电动设备，比如中央闭锁装置，以及电动雨刷等都直接应用电动机系统来控制。关于电动玻璃升降器，大部分的汽车已经放弃了传统的摇把式升降车窗，而采用电动式按钮控制车窗，按钮控制车窗主要的结构就是电动机和减速器，两者互相配合，制造了电动玻璃升降器。电动玻璃升降器不仅美观实用，也不易分散司机的注意力。电动后视镜是改变了传统的后视镜需要手动改变方向来观察后方情况的操作模式，电动后视镜是通过以电动机为主的控制系统，通过遥控可以在汽车内就控制后视镜的转动方向，这样既不耽误正常的汽车驾驶，又能达到转动后视镜随时观察汽车后面的情况，简单而高效，有效减少了司机因注意力在后视镜而没有关注前方异常情况而导致危险的发生。中央闭锁装置是在驾驶位置能够直接操控所有车门的开门或者锁门情况的装置，主要目的是防止有人（尤其是小孩）在汽车行驶过程中，擅自或不小心打开车门，在行驶过程中打开车门是一种非常危险的事情，常常容易造成连环事故的发生，因此，利用电动机使驾驶员有控制整个车的车门闭合的装置是非常重要的。

2 部分重要驱动电机系统在新能源汽车上的使用

2.1 永磁同步电机驱动系统

永磁同步电机实际上是一个概括的总称，他分为两种，一种是正弦永磁同步电机，另一种叫做矩形波无刷直流电机。在这里，我们重点来介绍第二种永磁驱动电机。矩形波无刷直流电机是同类电机中效率最高的一种电机，同时，它兼具输出稳定性强，续航时间长等优良特点，因为它不产生换向火花，不受到电磁波的干扰，所以使用寿命也明显高于其他电动机，在同类型产品中，无刷直流电机算是比较先进，性能优点比较突出的一款电动机。当然，它也有不可避免的缺点，它具有优良的性能和操作体验，它的操作系统也比普通驱动电机复杂的多，还有一点缺点就是成本高昂，主要是目前市场上永磁体价格很贵，作为永磁同步电机的一种，无刷直流电机不可避免的使用永磁体，加上系统较为复杂，整体的价格就比较昂贵。但是无论如何，作为有着超高优良特性的无刷直流电动机，在有着广泛的应用的同时，也被相关人员积极研究，寻找更先进的使用渠道以及改善改良整个系统，试图摆脱无刷直流电动机在使用上受限制的两大因素，即：成本昂贵，操作系统复杂。

2.2 交流感应电机驱动系统

我们都知道，电动汽车的驱动方式主要有两种，一种是集中电机驱动，集中电机驱动不适合大批量生产，但是成本较易控制，是一种纯将内燃机改为电动汽车的装置。有两种电动机类型可供选择，一种是直流电动机，直流电动机在上文中已经提过，除了无刷电动机在使用上有着较广泛的应用，其他形式的直流电动机依然处于不断改进的理论研究阶段，交流感应电机驱动系统是目前比较可靠的驱动方式，主要代表电机是三相异步电机，他的优点是转子结构简单，尤其相对于结构复杂，操作难度大的无刷直流电机来说，同时，三相异步电机还有运行系统稳定，很少需要维护，使用寿命长，成本低，运转效率高等方方面面的优点。可以说是同类电动机中性价比最高的一款电动机。当然，他没有完全替代其他电机的应用，是因为他也有不足之处，首先是耗电量大的问题，耗电量大意味着使用成本的增加，但是最重要的是无法进行长途旅行，汽车所储电量无法支持三相异步电机的长时间使用，还有在运转过程中，要确保感应电机的相对问题，否则电动机寿命会受到影响。

3 结语

汽车是人类历史上一项伟大的发明，而电动机的使用最大限度的减少了汽车使用时的弊端，因此，可以预见，新能源汽车在未来几年会迅速推广开来，有关电动机在新能源汽车上的使用也会更加的深入，我们有理由相信，随着新能源汽车的发展，我们的环境会有日趋变好的状态。所以深入研究电动机在新能源上汽车上应用，值得我们不断去探究。

【参考文献】

[1]赵立泰.浅谈电机在汽车上的应用[J].新能源汽车的科技创新，2016，（23）.

[2]李然.交流异步电动机的应用[J].新能源汽车的科技创新，2016，（26）.

[责任编辑：张涛]endprint