新能源車電機的案例
一分鐘讓你全面認識新能源汽車電機
電動汽車的動力性能的好壞與電動汽車功率的大小有著直接的關系，功率越大，電動汽車的加速性能和最大爬坡能力就越好，質量也會更好，同時電機的體積也會增加；但是電機不可長期在高效率下工作，會使電動汽車的能力利用率降低，汽車的行駛里程也會降低。
一般而言，選擇電機的額定功率應該滿足我們汽車的最高車速的要求，電機的峰值功率要滿足汽車最大爬坡度和加速性能的要求。按以下公式可算出我們電機所需要的功率。
車輛的驅動力全部來自車載電機，在不同的工況下汽車需要的驅動力也不相同，電機只能輸出扭矩，車輛在各工況下所需力都是由電機輸出扭矩經過傳動系過后，在驅動輪上以扭矩的形式推動車輛前進。由汽車所需驅動力可以計算出驅動電機所需要的扭矩。
電機的轉速的選擇與賽車的車速有直接的關系。其最高轉速應滿足汽車的最高車速要求。
電動汽車電機如何測試
新能源車電機的測試尤為重要，這直接關乎到汽車的運行狀態，只有滿足相關功能項目測試的電機才能夠勝任如此艱巨的任務。小編就來告訴大家如何測試。
1、電機驅動系統的測試
電機驅動系統是純電動汽車中將蓄電池輸出的直流母線電壓轉化為交流電，并用交流電驅動電機運轉，是電動汽車的核心部分。
2、電池充電系統的測試
電池充電系統是將外界的充電樁、充電站等充電裝置中的交流電轉換為直流電，給純電動汽車中的蓄電池充電，將電能存儲在蓄電池。直流負載供電系統的主要功能是將電動汽車中的蓄電池輸出的直流母線的穩定的高壓電轉化為低壓輸出，為汽車中的低壓直流負載供電。
展開 新能源汽車驅動電機性能要求及類型對比
3）永磁同步電機：與傳統電勵磁同步電機不同，其轉子采用永磁體，該結構省
去了傳統同步電機中的電刷、集電環以及勵磁繞組，從而無以上轉子部件所
引起的銅耗，具有高效、高功率密度、高可靠性、體積小等優點。
4）開關磁阻電機是一種比較新型的電機，比之其他類型電機，在結構上沒有永
磁體、電刷和滑環等零部件，其具有結構簡單、制造成本低、適于高速運行
等優點。但是，其扭矩性能低，轉矩脈動和噪聲水平較其他類型電機都大，
因此開關磁阻電機電驅動系統在新能源汽車中的開發與應用受到一定限制。
不同電機類型有不同的優劣勢。從行業配套角度看，新能源汽車主要使用的是交
流感應電機和永磁同步電機。但高效、低損耗使得永磁同步電機相比異步電機更加節
能。從裝機量角度看，永磁同步電機由于其優異的綜合性能，一直占據最高比例，到
2019 年，我國新能源汽車中永磁同步電機的比例已超過 90%。近年來，持續選擇交
流異步電機技術路徑的特斯拉，在其新推出的 Model 3 車型中，也開始采用永磁同
步電機方案。
提升功率密度為主要發展趨勢
相比于過去幾年，我國的驅動電機技術已經取得了較大進步，已經具備自主研發各類新能源汽車所需驅動電機產品的技術能力，主要性能指標也已經達到國際先進水平，但在峰值轉速、功率密度及效率方面與國外仍存在一定的差距。
國內外電動汽車電機主要朝以下幾個方面發展：高功率密度、電機冷卻方式發展多樣化、低成本化、高集成化、良好的振動噪聲特性和高效率。
2.3.1 扁線繞組——高功率密度解決方案
根據國家制造強國建設戰略咨詢委員會正式發布的《中國制造 2025 技術路線》，到 2025 年，新能源乘用車驅動電機的 20s 有效比功率要達到 4.5KW/kg，2030 年要達到 5KW/kg。
展開 【討論】咱們國家的新能源汽車三電技術有突破嗎？ 如果有，是否能將新能源車的車用電機運用到洗衣機上？
汽車行業正在經歷電動化與智能化的變革，題主提到的“三電技術”就屬于電動化的范疇：電池、電機、電控。從三電技術來看，我認為是有突破的，用數據來說話：以電池為例，中國企業的出貨量由2011年的1.08GWh上升至62.35GWh，市場占比由2.32%上升至42.1%，由弱變強，努力追趕。到2021年第一季度，前十名過半為中國企業，其中寧德時代裝機量占比31.5%，天下三分獨占一分，穩居第一，完成反超。
汽車專題第五期 |新能源汽車—電機篇（一）
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13.新能源汽車電機電控振動試驗
主要內容：電機電控正弦振動、電機電控隨機振動（試驗標準、試驗條件選擇）、電池包隨機振動（試驗標準、Z方向試驗條件、Y方向試驗條件、按電池包裝車位置選取Y軸試驗條件、X方向試驗條件、試驗順序和方向定義、振動臺選擇）...
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14.新能源汽車電機的風冷和水冷有何區別？
展開 
案例 | Ansys Motion 新能源車電機動力NVH 仿真方案
簡要流程如下：
Maxwell 電機電磁力輸出
電機2D模型
電機極數: 8
軸向深度 : 40mm
計算不同轉速下的電磁激勵力
UNV電磁激勵力文件輸出設置
打開“Enable Harmonic Force Calculation” 對話框
在“General”Tab中選需要輸出的部件，電機動力學仿真中需要轉子和定子的電磁力
選擇輸出文件位置
“All steps” 選擇所有分析步
Maxwell 電機電磁力輸出
Maxwell 輸出如下兩類文件（設定轉速下）：
- maxwellunvforce2D.unv (Force)
- maxwellunvmesh2D.unv (Geometry)
Ansys Motion電機動力總成的基于電磁激勵力的瞬態動力學分析，需輸入不同轉速下的電磁激勵力，因此在Maxwell 中需計算輸出多個轉速下的電磁激勵力。將上述文件改名（ 如：Stator_1000rpm_F.unv, Stator_1000rpm_M.unv ）否則再次計算時該文件將被覆蓋。
Geometry UNV file
Force UNV file
3
電機動力總成建模
電機通過軸與齒輪箱相連接，電機激勵力施加到電機轉子和定子，以驅動齒輪轉動，在齒輪箱動力輸出軸施加相應反扭矩。
展開 新能源驅動電機NVH設計與優化
1 引言
在追求電機更優性能的目標時，提高功率密度一直是電機工程師重要工作之一。電機功率密度越高，意味著電機在同等重量下發揮更大的功率和扭矩輸出。
近年來，隨著新能源車驅動電機的推廣與應用，電機的NVH越來越受到消費者關注，電機NVH水平逐漸成為評價一個電機性能重要指標。研究表明，電機NVH表現與電機輸出功率和扭矩有直接關系。同一款電機，電機輸出功率越小，電機的NVH表現越好。
對于同一款電機，其動力性與NVH表現越來越成為一個矛盾點。尋找最佳平衡點，使得電機綜合性能最優，越來越成為電機設計的重要內容。
2 電機氣隙對電機性能和NVH的影響
為提高電機功率密度，在滿足加工精度、產品強度等設計要求的前提下，電機工程師偏向于設計更小的氣隙，。這主要是因為，隨著電機氣隙增大，帶來兩方面的影響：（1）氣隙增加，空氣磁導率低，磁路磁阻增大，磁力線通過能力減弱；（2）在切向結構的永磁同步電機中，轉軸側永磁體端部存在較大漏磁，氣隙長度增加，漏磁也增加。以上兩方面均會帶來電機性能的下降，即電機功率密度的降低。
然而小氣隙電機帶來了更明顯的電磁噪音，這主要是因為電機工作過程中，通過定、轉子間的電磁力作用，即切向的旋轉扭矩和徑向的電磁力，使得電機運轉起來。定、轉子間的電磁力，主要是徑向電磁力使定子產生振動而輻射噪音。通過增大氣隙，可減小氣隙磁場諧波分量，降低徑向力諧波，從而實現噪音的優化。
因此，綜合考慮輸出能力和NVH的影響，選擇合理氣隙至關重要。本文通過有限元法，仿真分析了兩種氣隙下電機性能和NVH表現，并通過試驗進行了對比驗證。
3 設計方案介紹
本文以某款永磁同步驅動電機為研究對象，電機為強制水冷，內轉子，電機最高轉速為12000rpm，電機殼體為鋁合金材料。
展開 劉義：集成電機與變速箱是未來新能源商用車動力傳動系統的理想解決方案
2.新能源商用車動力技術路線分析
除了固定的場所作業、城市作業有法規和路權問題，在長途物流和運輸當中，新能源的發展之路會比較長，我們也進行過很多探討。圍繞一些區域作業和城市周邊，如何真正做好商用車的新能源發展，是我們一直努力的方向。我們對比過很多技術路線，因為新能源一般是電機代替了發動機，或者做混動的時候需要跟電機進行耦合。目前市面上的商用車都比較簡單，直接用電機代替了發動機，這個雖然簡單，但會帶來很多問題。驅動電機+自動變速箱的模式，可以有效的規避一些問題。高速電機+減速器的使用范圍要窄一些，比較好的路況會采取這種方案。輪邊電機驅動橋，我們看到奔馳的城市專用車輛18噸車也采用了這種技術路線，對于城市路況較好的是一種良好解決方案。輪轂電機，這個技術雖然有研究和探討，但是真正在市面上運行的產品還暫時沒有。混合動力在我們國家的西南西北等一些特殊區域，在有坡道的地方對于商用車來說會有使用需求。
純電輕卡變速箱是我們的強項，通過這些年的努力，做到性價比、可靠性最優化，滿足用戶需求。我們在通過變速箱和電機結合來做動力總成方面做了很多工作，能夠滿足各種工況使用。用戶在深圳使用了幾十臺車都反映效果很好，運營里程能夠提升20%以上，這是電機和變速箱做了很好的能量優化，使電機始終在高效區域工作，動力性也有很好的表現。純電重卡也是跟電機匹配的，也有很好的應用案例。
3.新能源商用車動力傳動系統發展規劃
下一步我們的重點還是發展電機+AMT，有2檔AMT、4檔AMT、6檔AMT，適應各種不同工況需要。同時，我們也為商用車將來在混動方面的技術路線做了積極探討。
展開 新能源車前瞻技術研究之一：新能源車自燃問題分析 ￥500
背景摘要
自燃事件頻發，安全問題成為新能源汽車的達摩克利斯之劍，“永不自燃”已經成為行業共識。通用汽車因電池安全問題召回14.2萬臺Bolt EV，LG將為此賠償19億美元，此次召回將是新能源汽車發展進程中的里程碑事件，安全問題迫使各企業加速推出“永不自燃”電池技術方案。
熱失控防護關鍵影響因素眾多，材料熱穩定是基礎，系統防護是核心。針刺試驗成為電池安全測試標準，比亞迪選擇全面切換至鐵鋰電池，其余大多數企業選擇鐵鋰、三元兩條技術路線。三元材料穩定性差，電芯無法安全通過針刺，主要通過加強系統級防護，使得電池包通過針刺試驗，即使發生單電芯熱失控，也不會危及乘客和整車，只需更換電池包即可。
展開 新能源汽車驅動電機電磁噪聲仿真與應用
0 前言
近年來在汽車行業，新能源汽車是一個關注度比較高的領域，在國家政策的支持（北京，上海，深圳等城市送牌），互聯網企業的涉足，以及傳統汽車廠商的發力的情況下，推出了各種各樣的新能源車，包括純電動汽車和混動汽車。特斯拉作為全球NO.1的新能源汽車品牌，在市場上已經銷售多年。造車新勢力中的蔚來，樂視，華人運通，威馬，零跑，小鵬等等，也都開發出了各種各種的車型，有的也已經量產，大街上隨處可見。傳統的造車勢力也不甘示弱，紛紛推出了滿足各種客戶需求的車型。如上汽榮威的Marvel X，ERX5，eRX5，ei6，ei5，比亞迪的王朝系列，秦，宋，唐，元等。
從銷售數據來看，2019年第一季度，國內新能源車的產量為30.4萬輛，銷量為29.9萬輛，同比增長了102.7%和109.7%。其中有的車型月銷量已經過萬（在汽車行業，月銷量過萬標志著是一個成功的車型）。2019年前四個月，某國產自主品牌新能源汽車的銷量已經超過傳統燃油車。新能源汽車的份額呈逐年增長的趨勢。
圖1 新能源汽車份額增長趨勢
新能源車領域正在如火如荼的進行著設計，研發，生產，銷售。與傳統的燃油車相比，在其整個產品生命周期里面也會帶來各種各樣的問題。例如我們經常提到的NVH問題。作為汽車上主要噪聲源之一的發動機被電機替代，主要噪聲來源和噪聲頻譜特性也發生了改變：
圖2 燃油車和電動車噪聲頻譜圖
從頻譜圖上可以看出：
傳統的燃油車的噪聲問題：
主要噪聲能量集中在2000Hz以下；
主要噪聲與發動機階次相關，如發動機的2階，4階等；
存在潛在的共振問題，在低頻下會產生轟鳴聲Booming。
展開 新能源汽車驅動電機電磁噪聲仿真與應用
0 前言
近年來在汽車行業，新能源汽車是一個關注度比較高的領域，在國家政策的支持（北京，上海，深圳等城市送牌），互聯網企業的涉足，以及傳統汽車廠商的發力的情況下，推出了各種各樣的新能源車，包括純電動汽車和混動汽車。特斯拉作為全球NO.1的新能源汽車品牌，在市場上已經銷售多年。造車新勢力中的蔚來，樂視，華人運通，威馬，零跑，小鵬等等，也都開發出了各種各種的車型，有的也已經量產，大街上隨處可見。傳統的造車勢力也不甘示弱，紛紛推出了滿足各種客戶需求的車型。如上汽榮威系列Marvel X，ERX5，eRX5，ei6等，比亞迪的王朝系列，秦，宋，唐，元等。
從銷售數據來看，2019年第一季度，國內新能源車的產量為30.4萬輛，銷量為29.9萬輛，同比增長了102.7%和109.7%。其中有的車型月銷量已經過萬（在汽車行業，月銷量過萬標志著是一個成功的車型）。2019年前四個月，某國產自主品牌新能源汽車的銷量已經超過傳統燃油車。新能源汽車的份額呈逐年增長的趨勢。
圖1 新能源汽車份額增長趨勢
新能源車領域正在如火如荼的進行著設計，研發，生產，銷售。與傳統的燃油車相比，在其整個產品生命周期里面也會帶來各種各樣的問題。例如我們經常提到的NVH問題。作為汽車上主要噪聲源之一的發動機被電機替代，主要噪聲來源和噪聲頻譜特性也發生了改變：
圖2 燃油車和電動車噪聲頻譜圖
從頻譜圖上可以看出：
傳統燃油車的噪聲問題：
主要噪聲能量集中在2000Hz以下；
主要噪聲與發動機階次相關，如發動機的2階，4階等；
存在潛在的共振問題，在低頻下會產生轟鳴聲Booming。
展開 新能源汽車試驗T型槽平臺：電池包碰撞與電機耐久測試專用方案
在新能源汽車研發與質檢領域，電池包碰撞測試與電機耐久測試是評估核心部件安全性與可靠性的關鍵環節。新能源汽車試驗T型槽平臺作為測試的核心基準載
三、電機耐久測試專用方案：高頻振動下的保障
1.抗振性能強化：平臺阻尼比≥0.25，振動傳遞率≤3%，可快衰減電機高頻振動，避免成為二次振動源；底部配備專用阻尼減振墊，隔離地面振動干擾，確保振動傳感器采集數據純凈。
2.熱穩定性設計：選用低熱膨脹系數材質（11-13×10??/℃），臺面經氮化處理，耐高溫≥200℃，可適配電機耐久測試中50-150℃的溫升環境，減少熱變形對測試精度的影響。
3.兼容性適配：預留標準化接口，方便對接扭矩傳感器、功率分析儀等測試設備；T型槽支持多規格電機夾具安裝，可適配50-300kW新能源汽車驅動電機測試，提升平臺通用性。
綜上，新能源汽車試驗T型槽平臺通過針對性的材質優化、結構設計與安全配置，可適配電池包碰撞與電機耐久測試需求。科學選用專用平臺不僅能保障測試數據的可靠，還能提升測試安全性與效率。在新能源汽車向高安全、長續航轉型的趨勢下，專用試驗T型槽平臺成為核心部件測試的關鍵裝備，對推動新能源汽車品質升級具有重要意義。
展開 
新能源車高壓線束設計方法流程與布置要求
近幾年來，隨著全社會對環境保護的日益重視，在國家的大力倡導和政策鼓勵下，新能源汽車得以快速發展和推廣，尤其是在城市公交以及城市物流領域，新能源車已經得到了很大范圍的推廣，成為城市發展的一道靚麗風景線。
1 高壓線束的設計
高壓線束是新能源車上最主要的能量傳輸載體，其主要作用是為車載高壓電器零部件傳輸動力能源。高壓線束設計主要涉及高壓線束的工作電壓、工作溫度以及溫升、線徑選擇、高壓連接器的選型以及高壓線束的防護。
1.1 高壓線束的選擇
1） 工作電壓
由于新能源商用車所用電機額定功率都比較大，普遍在50~150 kW之間，在某些新能源重卡上，驅動電機額定功率可達200 kW以上。
為了盡可能地減小在對高壓系統傳輸過程中的能量損失以及電流對電氣系統的沖擊，就得適當地提高整車動力部分電氣系統的工作電壓，新能源商用車的高壓零部件工作電壓一般在540~600 V DC，最高工作電壓可達750 V DC左右。根據電動汽車的電壓級別為B級，所以高壓線束的工作電壓一般選擇在1000 V DC或者1500 V DC。
2） 工作溫度以及溫升
溫度包括工作環境溫度、工作溫升以及線束工作溫度。
目前一般環境溫度在-40 ℃~+85 ℃，高壓線束表面長期允許最大工作溫度為125 ℃，對于某些特殊用途的高壓線束，其最大工作溫度可達150 ℃。高壓線束的允許工作溫升就是高壓線束在工作時達到熱平衡時的表面工作溫度和環境溫度的差值。
高壓線束設計時，要求：高壓線束工作溫度≥環境溫度+高壓線束溫升，高壓線束使用時一般要求溫升不超過55 K。
3） 線徑
高壓線束線徑選取步驟如下。
① 確定高壓線束所連接的電氣部件上負載特性，特性包括穩態電流強度、電壓要求，瞬態條件和電流波形（平穩、脈沖、頻率等）。
展開 新能源車型與燃油車有什么區別？全面解析新能源汽車高壓線束設計要點
對于高壓線束拓撲設計來說，由于高壓電器件普遍體積大，要求的安全系數高，因此在新能源車型處于前期開發階段時，高壓線束拓撲架構的設計工作就應該盡早介入。
在設計之初，需要明確一點，不論高低壓線束，其拓撲設計不能一概而論，無法遵循單一的形式，而是要從整車層面，在滿足預設功能的前提下，以最少的原材料和最高的成產、裝配效率為目標導向來進行全方位的考量。
要全面了解高壓線束拓撲最簡單和直觀的方法就是從熟悉的傳統低壓線束出發，先行了解傳統燃油車和新能源車在整車電氣系統和電氣件上的差異，衍生到高壓線束拓撲和低壓線束拓撲的差異。
新能源車型與燃油車的差異
傳統燃油車最基本和關鍵的技術在于四大系統和八大機構。
八大機構是針對發動機而言的，點火系統、潤滑系統、冷卻系統、燃油供給系統、啟動系統、曲柄連桿系統、配氣機構和凈化裝置。四大系統則主要針對底盤而言，分別為傳動系統、行駛系統、轉向系統和制動系統。
1.動力系統差異
純電動汽車和燃油車最大的區別在于動力系統的不同。
傳統燃油車的動力系統由發動機總成和變速箱總成構成。燃油在發動機氣缸內燃燒，使氣缸內的氣體迅速膨脹，推動活塞運動，產生動力。動力經離合器\變速箱\傳動軸\主傳動器\差速器\驅動輪，驅動輪轉動給地面一個力，地面給車輪一個反作用力即牽引力，最終使車輛開始行駛。
純電動車使用電動機替代了傳統的燃油發動機，電動機和發動機在燃油車上所扮演的角色屬性一致，都是汽車的動力裝置，是電動汽車的心臟，依據電磁感應原理實現電能轉換的一種電磁裝置，產生旋轉運動，進而使車輛運動。
2.傳動系統差異
由于電動車沒有傳統燃油車必備的變速箱，電機的動力輸出大小則完全依靠電子控制系統來調節，然后通過減速器和差速器直接傳遞到前軸或后軸帶動車輪旋轉。
展開 直流勵磁同步電機和磁阻電機在新能源汽車中的應用
一、電機分類
目前車輛上常用的驅動電機種類有異步感應電機IM和永磁同步電機PMSM，其中中國市場以永磁電機為主。
業內今年新增加一個種類是BMW IX3的電勵磁同步電機，在寶馬沈陽工廠開始了批量生產，似乎誘惑了很多工程師，并且成了很多銷售人士的賣點。當然，電勵磁同步電機也不是新發明，雷諾ZOE就采用了電勵磁同步電機，只是沒有普及開來。
電勵磁同步電機的原理已經公開很久了，在工業電機產品領域也有很多應用，只是電動汽車這個領域剛剛有批量使用的案例。
但是這個并不新鮮的技術并不代表電勵磁同步電機沒有門檻、可以隨意任性設計和量產，在設計和制造技術上還是有很多挑戰，需要新的技術和不斷的嘗試。
2020年驅動視界白皮書中介紹了永磁同步電機PMSM和異步感應電機IM，這里就不做重復，這篇文章重點介紹電勵磁同步電機及其歐美研究中的磁阻電機等內容。
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表1：各種類型驅動電機性能對比
?
以上對比的假設前提條件是驅動電機功率和扭矩相同，也就是在電機電氣性能一致的基礎上對比各項指標差異，△數量多少代表優劣，由于磁阻電機還沒有量產應用，數據只是單純意義上對比和參照。
至于采用什么種類的電機，各個國家和各個公司都有自己的設計方案，沒有絕對的好壞區別，更沒有正確錯誤之分，需要綜合考量以及SWOT分析結果，適合自己的才是最好的。
之所以不同國家和不同公司選取了不同類型的驅動電機，原因很多：
1) 國家資源分布的差異，如歐美國家稀土相對稀缺，而中國的儲量相對多些，但是也需要珍惜有限的自然資源，需要提高稀土制造利用率，增加高附加值環節的控制。
2) 各個公司產品布局的差異和整體設計的需求，以及改型換代、迭代的差異。
展開 新能源車電驅技術爆發！鎂合金電驅橋領銜！
7 月新能源車電驅領域技術成果密集落地：聯合電子推全球首款量產鎂合金電驅橋，減重 8kg 助續航升 4%；YASA 13kg 電機功率達 550kW 創紀錄，韓國團隊研發無銅電機，日產發布第三代 e-POWER 系統。同時，碳化硅電控項目啟動，多款電機專利獲批，上海機電、三菱電機也分別布局人形機器人關節技術，行業輕量化、高功率化趨勢顯著。
1.鎂合金電驅橋量產落地，聯合電子減重 8kg助力續航提升 4%
7 月 27 日，聯合電子發布全球首款批量鎂合金電驅動橋，以鎂代鋁實現 輕量化突破。一體鑄造殼體（電機、減速器、逆變器深度集成）將重量由 25 kg降至 17kg，單套減重 8kg，總成功率密度達 4.4kW/kg，峰值功率超 250kW。 針對鎂合金剛度低、易腐蝕、高溫蠕變三大難題，聯合電子通過結構優化、 獨立水道隔離及特殊材料工藝完成技術攻關，NVH與耐蝕性能均達鋁合金水 準。裝車實測顯示，整車百公里電耗降低 4.2% ，500km續航車型可額外增加 21km ，同時減少維護成本。該產品兼容平行軸或行星排減速方案，適配小型 至中大型新能源車型，預計 2025 年四季度起批量供貨。此前，上汽智己、 匯川聯合動力、星驅科技已相繼實現鎂合金電驅殼體量產，單車用鎂量由 15 kg向 45kg躍升，標志著新能源車輕量化進入“鎂時代 ”。
2. 匯川聯合動力發布新一代商用車油冷電機
7 月 17 日，匯川聯合動力推出專為輕卡、重卡設計的油冷電機系統。通 過電機、油泵、油冷器一體化設計，油液直接噴淋定轉子并主動潤滑軸承， 凝露風險大幅降低，設計壽命首次突破百萬公里，持續輸出功率較水冷方案 提升 30% ，峰值轉速可達 25000 rpm 。同時絕緣系統全面升級，滿足 1000V 高壓平臺。
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