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曹冬冬等工程师的扳手
0引言
随着电动汽车行业的快速发展,电驱动系统行业也有了巨大进步。产品技术水平持续提升、产业发展规模进一步扩大,新材料新工艺不断涌现,集成化发展趋势明显。
由于电动汽车的行驶需求和工作条件的复杂性,传统电驱动系统性能已经无法满足电动汽车的使用需要,高电压、高转速、高效率的电驱动系统成为电动汽车用电驱动系统的主要特性。为保障电动汽车用电驱动系统的使用性能和安全性能,提升产品的技术水平,我国构建了较为完善的驱动电机标准体系,在促进电机产品技术改进,加速安全性提升,保障有效测试等方面起到规范和引导的作用。同时随着产品技术的不断进步,标准也需要不断完善更新。
1电驱动系统结构
电动汽车电驱动系统包括动力输出的驱动电机、电能变换的功率变换器(逆变器)以及电机控制器,是电动汽车的主要驱动源,用于实现车辆各种复杂状况的驱动、加速、减速、倒车等功能。电动汽车驱动电机控制器通常由直流链路、功率电子电路和电子控制单位三部分构成,如图1所示。
图1交流驱动电机驱动系统的结构
电机控制器通过接收通信接口或踏板模拟量输入以及驱动电机的转子位置传感器和冷却温度传感器的输出信号,和驾驶员操作命令和车辆状态信息,并经处理后将反馈信息传递给功率电子电路,功率电子电路将电能传递给驱动电机,实现驱动电机正常工作,保证驱动电机的可控运行。
2我国电驱动系统标准体系现状
现阶段我国已经形成较为完善的电动汽车标准体系,包括基础通用、电动车辆整车、关键系统及零部件和接口及设施四大领域。电驱动系统标准体系是电动汽车标准体系的重要组成部分,属于关键系统及部件。
图2电动汽车电驱动系统标准体系图
电驱动系统标准体系包含了基础通用类、产品规范类、测试方法类等三个方面标准。以上标准的实施从产品、检测、管理三个维度保证了电驱动产品的质量水平和技术深度。
2.1基础通用类标准
基础通用类标准是对电驱动系统通用的技术要求、故障分类及系统接口等内容的规范,是电驱动系统的基本功能及安全性的保证。
2.1.1电驱动系统耐电压特性
现阶段,我国电动乘用车电压平台在V-V左右,商用车电压平台在V-V,电驱动系统是高压电能的直接使用系统,驱动电机绕组及功率电子电路需要耐受高压电能的冲击,而电压的瞬时变化和浪涌等现象使得功率部件的耐压要求远高于直流母线的额定电压值,表1为现阶段功率部件的耐压的主流水平。
表1电驱动系统功率部件耐压水平
为保证在驱动电机内部的绕组导线之间、绕组与机壳、绕组与温度传感器的短路现象发生时,电驱动系统不受损伤,使得驱动电机的耐压能力能够满足电动汽车的使用要求,国家标准规定了驱动电机和电机控制器的耐压性,分别为驱动电机绕组的匝间冲击耐电压和工频耐电压要求,如表2所示,标准中明确规定了不同部位所应耐受的交流电压的有效值或最高值的计算方法。
表2标准对驱动电机系统的耐电压部位
2.1.2电驱动系统电安全特性
电驱动系统长期工作于高压环境下,电安全是系统
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