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我们已经讨论过电驱动扭矩控制和转速控制的相关标准和应用(转矩响应时间、转矩控制精度、转速控制),标准中测试都是在电机电动状态下进行的的,电动汽车节能不仅仅是因为行驶中使用电能,更是因为汽车在减速或者制动时,电机工作在发电状态,汽车行驶的动能带动发电机将汽车动能转化为的电能并储存在储能设备中("馈电"过程),如电池和超级电容,汽车起步或加速时,电机再将储能元件中的电能转化为机械能给汽车。这次我们结合标准,谈一下电驱动的馈电特性。
我们会结合相关标准从以下进行解读:
1.馈电特性关键指标
2.馈电特性的测试
3.反电动势
4.展望
1.馈电特性关键指标
在《GB/电动汽车用电机及其控制器第1部分-技术条件》5.4.13中给出了馈电特性的相关指标:
2.馈电特性的测试
《GB/电动汽车用电机及其控制器第2部分-实验方法》7.6中已经具体地写明了馈电特性的测试方法:
3.反电动势
法拉第发现了磁能生电,并以此发明了电机。在最常用的永磁同步电机中,这个“磁”来自两个部分,一部分是线圈,另一部分是永磁体,永磁体生成的"电",在电机中就是反电动势。以最常用的永磁同步电机为例,先看下电机一相的示意图:
电机输入交流电Us,在线圈中形成电流is,线圈电阻Rs消耗一部分电能,自身产生感应电势,永磁体磁场在线圈中产生反电势E,这一相写成电压方程为:
其中,ω_e为电角速度,φ_f为永磁体的磁链。可以看出,反电动势的大小与电机的转速与永磁体的特性相关。永磁体的特性又与转子的温度相关,应用时,估算反电动势:
这里,c2为转子温度修正系数,c1为反电动势修正系数,需要根据在不同转速温度的测试结果进行修正。
当is=0时,E=|Us|,以此方法来测量电机反电动势。
4.展望
对于正处于风头浪尖的CLTC续航考核工况而言,由于其较NEDC和WLTP表现出多的能量回收需求。因此,无论是整车厂,或者动力总成供货商,都需要将系统的馈电特性的提升至一个新的水平。(详见文章《朝气蓬勃的CLTC循环工况,你可知"多少"》)
对于整车级别能耗和续航的考核,可以参考标准《GBT18386-2017电动汽车能量消耗率和续驶里程试验方法》中的定义。