看看特斯拉汽车的电驱动系统有何优缺点

2014-08-04 15:59 出处:PConline原创 作者:Zoe 责任编辑:xieyujin

  【PConline资讯】特斯拉汽车的车子或许很多人已经“垂涎已久”,然而,它的电驱动系统,主要是电机和驱动电机的控制器方面,到底有什么优缺点?下面,跟着小编一起来探讨一下吧。

特斯拉

  (1)特斯拉汽车的动力系统

  不同于传统的汽油动力车,特斯拉汽车的动力系统主要由四个部分组成:储能系统(Energy Storage System-ESS)、功率电子模块(Power Electronics Module-PEM)、电动机(Electric Motor-EM)、顺序手动变速箱(Sequential Manual Transmission-SMT)。

特斯拉

  
  它的储能系统 ESS 由 6,831 块锂离子电池组成,输出直流电 DC,是电动车的动力之源。储能系统输出的直流电经过功率电子模块 PEM 逆变成交流电 AC,为交流电动机供电。据此,我们就可以看出,特斯拉汽车是属于交流调速系统。

 

  (2)特斯拉汽车的交流调速系统

  由于特斯拉的储能系统 ESS 输出的是直流电,当它想给交流电动机供电的时候,就必须首先将直流电逆变为交流电,这一个功能是由功率电子模块 PEM来完成的。

  特斯拉汽车的功率电子模块使用了72 个绝缘栅双极晶体管(IGBT),将直流电转换为交流电。除了控制充电和放电速率,功率电子模块还控制电压等级、电机的 RPM(每分钟转数)、转矩和再生制动系统。该制动系统通常通过制动捕获动能,并将它反馈传输回 ESS。电池组、功率电子模块和电机系统的效率和集成能够达到 85 至 95%,从而,使马达输出可达 185 千瓦的功率。

特斯拉

  特斯拉汽车之所以采用交流调速系统而不采用直流调速系统,肯定石油它的原因的,这都是因为,交流调速系统具有很多优点:交流电机结构简单,便于日常维护;交流电机坚固耐用、重量轻,需要动态响应高的场合(精密、高速控制)时优势显著;调速的动态性能好,经济可靠;功率因数高、谐波小;电机效率高、节能效果好(相比直流综合节电率在 15-25%)。
  然而,虽然交流调速传动有优点,但它的缺点也是不可避免的:线路复杂,控制难度大;交流变频调速装置初期投入成本略高。
  不过其实这样的问题也不算什么大问题啦,特斯拉应用起来还是得心应手的。

 

  (3)特斯拉汽车的电动机

  特斯拉汽车的核心是它的 3 相,4 极感应电动机,虽然小小的它重量只有 70 磅。根据特斯拉的声明和独立测试,特斯拉汽车可在约四秒加速到 60 英里每小时,最高速度能达到大约 130 英里每小时。特斯拉汽车甚至可以在非常低的转速下,产生较大的扭矩,并使电动机维持在大马力的状态,它竟然可以达到 13000 转,这是大多数内燃机无法做到的。

特斯拉

  特斯拉汽车的感应电动机是他们的专利产品,感兴趣的朋友可以点击进去看看它的专利文件:

  http://images3.freshpatents.com/pdf/US20130069476A1.pdf

特斯拉

  对于感应电动机,它的的介绍如下:

特斯拉

  特斯拉汽车主要对电动机的转子进行了一系列的改进,以求能使它来够实现特斯拉汽车的要求,下图就是那个专利的转子:

特斯拉

   每一个品牌的成功都得益于他们的自主创新和专利开发,特斯拉的出名也有赖于他们对于技术的钻研。他们的成功对于消费者来说,无疑就是对安全的重要保障。