如今,你很难找到一辆没有几个辅助电动机的汽车。即使是内燃机也在整个车辆中使用电动机。
这些电动机控制着空气压缩机、雨刷器、散热器风扇、鼓风机以及车辆中的几乎所有其他部件。但为什么从来没有人谈论过这些马达?我们所听到的都是传动系统马达——这很重要——但它们只是未来电气化的一部分.
在这篇博客文章中,我们将分解电动汽车中使用的不同类型的电动机,以及我们如何开始提高它们的效率。
内燃机与电动机的效率
内燃机车辆几十年来,人们一直在使用小型电动机来为辅助功能提供动力,但它们对车辆的效率并没有真正产生过影响。
8缸发动机能产生如此强大的动力,以至于担心辅助效率从来都不是问题。12v电池组和交流发电机足以为挡风玻璃雨刷器、座椅调节器、收音机、电动车窗等提供动力。
电动汽车也有电池组,但电池组是通过DC-to-AC转换器供电的,该转换器与为电机供电的高压电池相连。每增加一个电机,就会消耗主电池的一小部分电量,从而降低其整体续航里程。
也许电动汽车电池最大的敌人之一是加热/冷却系统:
加热,冷却和电动汽车电机
所有新车必须有加热/冷却系统的机舱。对于ice来说,这是一个相当简单的任务;发动机产生的热量通过加热器核心,进入机舱。至少在这方面,ICE车辆是可持续的。
在电动汽车中,加热和冷却并不是那么简单。电机产生的热量不足以在其他地方重复使用,而且从电池组中带走的任何电量都会降低车辆的续航里程。根据外部温度,在使用辅助加热/冷却时,车辆行驶里程最多可减少35%.
因为冬天有暖气,夏天有凉棚是必须的,我们如何让电动汽车的这一过程更有效率?一些工程师正在玩闹先进的除湿系统使加热和冷却更有效。但是,我们在PM世界正在考虑的发动机,一如既往。
那么我们如何解决这个问题呢?
提高辅助电机的效率是一个好的开始。
电动汽车辅助系统的永磁电机设计
简单的有刷直流电动机是一个可靠的系统,然而,现代客户的要求要求更大的灵活性,包括更简洁的控制电机的速度和效率。
电动汽车辅助系统的有刷直流电动机效率不高,会消耗大量宝贵的能量,从而降低电动汽车的续航里程。现代电机具有固有的更高的功率比旧的直流电机,这在提供成本,尺寸和重量节省的同时能耗控制更加精准。
这种做法不仅节约能源,还为我们打开了一扇门转子和定子均采用软磁复合材料(SMC)。
电动汽车电机用SMC材料
一般情况下,SMC材料只用于电机定子,增加磁性而且降低电机整体重量.
然而,如果在现代电动汽车中引入速度较慢的电动机,除了定子外,工程师还可以设计转子。
从历史上看,转子不能使用SMC材料制造,因为电机的离心力对转子施加了很高的应力。SMC不是最坚固的粉末金属材料,所以为了防止故障,转子需要一种不同的材料。
但是,低速电机意味着更小的离心力,这反过来意味着转子上的应力更小。
我们已经看到SMC转子在低应力电机-就像在电动工具-少消耗20%的能量。这对于已经在努力节能的电动汽车来说将是一个很大的加分项。
没有留下电动机
我们已经讨论了很多关于如何改进电动汽车的辅助电机,但不要被愚弄了同样的原则也适用于其他地方.想想电动滑板车、电动工具、电动草坪设备和暖通空调应用。所有这些领域都在某种程度上使用电动机,许多就像汽车上的小型电动机一样。
提高无绳钻电机的磁性性能与提高雨刷电机的性能非常相似。
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