插足 2025 年,新能源汽车充电后果越来越高,电机功率也越来越大,此前咱们也作念过一个《LAB 电机功率排名榜》。
比如在现在的新能源汽车上,有些车型的单电机峰值功率也曾来到 580kW,跟燃油时间 V10、V12 发动机的功率收支无几,号称恐怖。
好多东说念主缅思:如斯高的电机功率水平放在非性能车上," 马路杀手 " 会不会暴增?
其实也别被新能源汽车电机功率皆备吓到了,咱们今天聊点基础内容。
峰值功率照旧额定功率?
领先?新能源汽车的电机峰值功率和燃油车发动机的峰值功率执行上并不可等量皆不雅。
对于电机这内部有两个倡导,一个是车企心爱宣传的峰值功率,一个是额定功率。
峰值功率即是咱们在车辆树立表上能够看到的数据。
但受限于电机的散热、电板的放电后果等原因,比如电机的功率输出实质是电能到机械能的转移,这个经由中因为焦耳损耗、铁损等会产生宽阔热量。
淌若历久高功率输出,电机产生的热量可能会越过散热系统身手,会导致电机绝缘层、永磁体退磁等长久性损坏。
这种职责特色决定了电机高功率输出的期间不会很长,往往在 30 秒以内。
额定功率即是指电机在平常职责条款下,历久驱动时所允许的最大输出功率。
粗俗点调治,峰值功率决定纯电车的零百加快、爬坡、超车这些相配规场景,而额定功率和纯电车日常驾驶以及高速捏续巡航的身手联系。
雷同比亚迪汉 L EV 功率最大的后驱电机,它的峰值功率为 580kW,额定功率为 300kW,额定功率越过峰值功率的 50%,也曾是很优秀的水平了。
一些纯电车型电机的峰值功率和额定功率可能会收支很大,以致达到一倍以上。
因此,咱们也能够看到好多纯电动车,天然它的零百加快很强,但极速却莫得燃油车高,一部分原因也在这。
除了莫得变速箱调整转速,电机在更高速率下峰值功率反而还会着落,导致最高车速上不去。
发动机这里也有两个倡导,一个是最大(额定)功率,一个是最大净功率。
只是和电机不同的是,发动机的职责特色不会有散热、功率输出受限等问题。
是以发动机最大功率和净功率的辩认,只是是排猬缩燃油车上发电机和空调等附加建立的功率损耗。
其最大功率和净功率收支很小,咱们在燃油车车辆铭牌也能看到执行发动机净功率数据。
只是对于新能源车来说,咱们在车辆铭牌上看到的基本是电机峰值功率,而非额定功率。
电机峰值功率越来越高,额定功率也会越高,就现在纯电车峰值功率动辄忘形燃油车 V6、V8 能源水平的情况下,即便额定功率和峰值功率收支较大,对于咱们日常使用来说其实也迷漫了。
交流异步电机和永磁同步电机?
纯电动车的电机也分不同类型,比如咱们最常听到的基本是永磁同步电机和交流异步电机两种。
两种电机在基础结构雷同的,包括一个固定的"定子",一个旋转的"转子"。
当定子通电即产生一个旋转磁场,旋转磁场将切割定子中的转子,从而使转子产生感应电流。
而产生感应电流的转子自己又在定子旋转磁场中产生电磁力,进而在电机转轴上酿成电磁转矩,从而把电能改动成机械能驱动电动机旋转。
这种通电导体(产生感应电流的转子)在磁场中受力通顺的经由中即是电机的职责道理。
这亦然交流异步电机的基本职责道理,交流异步电机的转子缠绕有宽阔绕组线圈,产生感应电流进而在磁场中旋转。
是以交流异步电机又被称为感应异步电机。
异步是什么意道理味?
线圈绕组的转子和定子的旋转磁场恒久存在速率差,两者转速调换后,就不存在转子切割磁感线通顺了,也就莫得感应电流存在。
莫得感应电流转子就没了感应磁场,转子就不转了。
转子一停,切割磁感线通顺又出现了,也即是说:转子的通顺和定子旋转磁场总会差上一步。
交流异步电机
永磁同步电机和感应异步电机的不同就在于,永磁同步电机的转子自己即是永磁体。
它自己已产生固定主见的磁场,惟有定子通电,定子的旋转磁场就能一直带着转子旋转,两者一直保捏同步转速,是以称之为"永磁同步"。
且因为转子和定子旋转磁场恒久同步,永磁同步电机功率密度、扭矩密度、低速大扭矩输出的反应也都更好,也更易适度。
惟有适度定子的电流频率大小,即可适度转速。
比拟起交流异步电机,永磁同步电机省去中间的转子感应带电进而再产生磁场的经由,还擢升了能量转移后果。
交流感应电机的转子感应是通过在转子上线圈绕组产生的,线圈绕组其实会带回电阻损耗。
而永磁同步电机转子是永磁体,莫得了线圈绕组,也就莫得了这部分损耗产生。
另外,永磁同步电机继承永磁体转子,而非线圈绕组感应转子,一般体积也比较小,再加上能量转移后果高,在续航知道上会有一定上风。
从现在车辆欺诈上,永磁同步电机占比相配高,从宏光 MINIEV 到保时捷 Taycan 都能看到它的身影。
不外因为永磁同步电机中的永磁体需要用到钕铁硼(NdFeB)等稀土原料,在永磁同步电机中,永磁体要占所有电机资本的一半独揽。
比拟之下,用不到永磁体作念转子的交流异步电机资本就低好多,日常糊口中的洗衣机、电电扇等基本是交流异步电机。
此外,永磁同步电机还存在一个问题,高速情景下电机需要进行弱磁适度,也即是生成一个逆向磁场来平缓永磁体的磁场,这会裁减电机高速后果。
而交流异步电机的转子磁场是感应产生的,是以减少电流输入即可。
永磁体还易受高温影响,因为高温会不可逆的消磁。
在电机高转速、高负载情况下,永磁同步电机比拟交流异步电机就没了上风了。
之前只继承永磁同步电机的纯电动车,极速性能每每适度在 180km/h 独揽。
保时捷 Taycan 天然继承前后永磁同步电机,极速也越过 200km/h,但它是通过一台摈弃于后轴的 2 挡变速箱来料理这个问题。
雷同于蔚来 ET5、ET7,特斯拉 Model 3 等车的四驱版块,电机往往则是后永磁同步 + 前交流异步电机的有遐想,既能保证低速情景下的能源反应、能耗等,也能保证高速性能。
不外也有异类,比如特斯拉 Model X 是前永磁同步 + 后交流异步电机的搭配。
大约是因为永磁同步电机体积更小的原因,是以近十年前出身的特斯拉 Model X 居然也能具备 183L 的前备厢容积。
写在终末
其实除了主流的交流异步电机和永磁同步电机,阛阓上还有少数的车企比如良马继承的励磁电机。
励磁电机在道理上和永磁同步电机差未几,都是同步电机。
良马第六代励磁电机(后)
互异在于磁场的产生面貌:励磁电机是把转子上提供磁场的永磁体换成了电励磁线圈,不错通过成功调整线圈的电流改变磁场强度,超越于功率输出与励磁电流成功联系,凭证驱动工况提供相宜的励磁即可。
是以励磁电机对于电机功率输出适度也更为线性,低速性能优异,高转速下也不错作念到踏实、捏续的功率以及扭矩输出。
不外励磁电机是需要一个滑环碳刷安设将励磁电流引入,也即是电刷。
这个东西会磨损产生粉尘对电机有影响,让电机有了一定爱戴周期,是以这类电机能否成为主流也要看车企的手艺迭代了。
END