電動(dòng)汽車(chē)的驅動(dòng)電機要求有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

l寬廣的恒功率范圍，滿(mǎn)足汽車(chē)的變速性能

l啟動(dòng)扭矩大，調速能力強

l效率高，高效區廣

l瞬時(shí)功率大，過(guò)載能力強

l功率密度大，體積小，重量輕

l環(huán)境適應性高，適應惡劣環(huán)境

l能量回饋效率高

根據驅動(dòng)原理，電動(dòng)汽車(chē)的驅動(dòng)電機可分為以下4種：

1、直流電動(dòng)機

在電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的早期，很多電動(dòng)汽車(chē)都是采用直流電動(dòng)機方案。主要是看中了直流電機的產(chǎn)品成熟，控制方式容易，調速優(yōu)良的特點(diǎn)。但由于直流電動(dòng)機本身的短板非常突出，其自身復雜的機械結構（電刷和機械換向器等），制約了它的瞬時(shí)過(guò)載能力和電機轉速的進(jìn)一步提高；而且在長(cháng)時(shí)間工作的情況下，電機的機械結構會(huì )產(chǎn)生損耗，提高了維護成本。此外，電動(dòng)機運轉時(shí)的電刷火花會(huì )使轉子發(fā)熱，浪費能量，散熱困難，還會(huì )造成高頻電磁干擾，這些因素都會(huì )影響具體整車(chē)性能。

由于直流電動(dòng)機的缺點(diǎn)非常突出，目前的電動(dòng)汽車(chē)已經(jīng)將直流電機淘汰。

2、交流異步電動(dòng)機

交流異步電機是目前工業(yè)中應用十分廣泛的一類(lèi)電機，其特點(diǎn)是定、轉子由硅鋼片疊壓而成，兩端用鋁蓋封裝，定、轉子之間沒(méi)有相互接觸的機械部件，結構簡(jiǎn)單，運行可靠耐用，維修方便。交流異步電機與同功率的直流電動(dòng)機相比效率更高，質(zhì)量約輕了二分之一左右。如果采用矢量控制的控制方式，可以獲得與直流電機相媲美的可控性和更寬的調速范圍。由于有著(zhù)效率高、比功率較大、適合于高速運轉等優(yōu)勢，交流異步機是目前大功率電動(dòng)汽車(chē)上應用最廣的電機。

但在高速運轉的情況下電機的轉子發(fā)熱嚴重，工作時(shí)要保證電機冷卻，同時(shí)異步電機的驅動(dòng)、控制系統很復雜，電機本體的成本也偏高，另外運行時(shí)還需要變頻器提供額外的無(wú)功功率來(lái)建立磁場(chǎng)，故相與永磁電機和開(kāi)關(guān)磁阻電機相比，異步電機的效率和功率密度偏低，不是能效最優(yōu)化的選擇。

異步電動(dòng)機應用的較多的地區是美國，這也被人為是和路況有關(guān)。在美國，高速公路已經(jīng)具有一定的規模，除了大城市外，汽車(chē)一般以一定的高速持續行駛，所以能夠讓高速運轉而且在高速時(shí)有較高效率的異步電動(dòng)機得到廣泛應用。

3、交流異步電動(dòng)機

永磁式電動(dòng)機根據定子繞組的電流波形的不同可分為兩種類(lèi)型，一種是無(wú)刷直流電機，它具有矩形脈沖波電流；另一種是永磁同步電機，它具有正弦波電流。這兩種電機在結構和工作原理上大體相同，轉子都是永磁體，減少了勵磁所帶來(lái)的損耗，定子上安裝有繞組通過(guò)交流電來(lái)產(chǎn)生轉矩，所以冷卻相對容易。由于這類(lèi)電機不需要安裝電刷和機械換向結構，工作時(shí)不會(huì )產(chǎn)生換向火花，運行安全可靠，維修方便，能量利用率較高。

永磁式電動(dòng)機的控制系統相比于交流異步電機的控制系統來(lái)說(shuō)更加簡(jiǎn)單。但是由于受到永磁材料本身的限制，在高溫、震動(dòng)和過(guò)流的條件下，轉子的永磁體會(huì )產(chǎn)生退磁現象，所以在相對復雜的工作條件下，永磁式電機容易發(fā)生損壞，故這一塊還有待繼續發(fā)展改善。

而且永磁材料價(jià)格較高，因此整個(gè)電機及其控制系統成本較高，目前只有稀土資源豐富的中國比較傾向于使用永磁電機的電動(dòng)汽車(chē)驅動(dòng)方案。像日本、歐洲，要么是使用輕稀土的永磁材料做永磁電機，要么是直接改用無(wú)需稀土材料，但對控制器設計要求更高的開(kāi)關(guān)磁阻電機。

4、開(kāi)關(guān)磁阻電機

開(kāi)關(guān)磁阻電機作為一種新型電機，相比其他類(lèi)型的驅動(dòng)電機而言，開(kāi)關(guān)磁阻電機的結構最為簡(jiǎn)單，定、轉子均為普通硅鋼片疊壓而成的雙凸極結構，轉子上沒(méi)有繞組，定子裝有簡(jiǎn)單的集中繞組，具有結構簡(jiǎn)單堅固、可靠性高、質(zhì)量輕、成本低、效率高、溫升低、易于維修等諸多優(yōu)點(diǎn)。而且它具有直流調速系統的可控性好的優(yōu)良特性，同時(shí)適用于惡劣環(huán)境，非常適合作為電動(dòng)汽車(chē)的驅動(dòng)電機使用。

但開(kāi)關(guān)磁阻電機有轉矩波動(dòng)大、需要位置檢測器、系統非線(xiàn)性特性，磁場(chǎng)為跳躍性旋轉，控制系統復雜；對直流電源會(huì )產(chǎn)生很大的脈沖電流等缺點(diǎn)。另外開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機為雙凸極結構，不可避免地存在轉矩波動(dòng)，噪聲是開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機最主要的缺點(diǎn)。

但近年來(lái)的研究表明，采用合理的設計、制造和控制技術(shù)，開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機的噪聲完全可以得到良好的抑制。像目前日本對開(kāi)關(guān)磁阻電機的研究比較深入，日本電產(chǎn)的開(kāi)關(guān)磁阻電機也廣泛應用于電動(dòng)汽車(chē)、家電等各類(lèi)行業(yè)中。目前中國國內也漸漸有廠(chǎng)家關(guān)注這塊電動(dòng)汽車(chē)驅動(dòng)電機的未來(lái)發(fā)展方向。

打造高效的新能源汽車(chē)驅動(dòng)電機

致遠電子基于對電機及電動(dòng)汽車(chē)行業(yè)的深入探索和長(cháng)久積累，成功在MPT系列電機測試系統上整合面向新能源汽車(chē)的特殊測試項目——MAP圖和再生能量回饋試驗，為廣大電動(dòng)汽車(chē)電機設計者提供優(yōu)秀的測試解決方案。

1、MAP圖

根據GB/T 18488-2015電動(dòng)汽車(chē)用驅動(dòng)電機系統試驗標準，需要對新能源汽車(chē)驅動(dòng)電機進(jìn)行MAP圖測試，獲取該電機的效率特性和高效區分布情況。MAP圖實(shí)際測試結果如下圖:

圖中橫軸為轉速，縱軸為轉矩，顏色表示對于的效率，它代表了電機在不同的工作區域（轉速，轉矩）下的效率特性分布情況，其中橙紅色部分就是電機的高效區。高效區分布越廣，代表該電機在各類(lèi)工況下運行時(shí)越省電。

致遠電子MPT電機測試系統內置MAP自動(dòng)化測試功能，可以根據用戶(hù)預先設置的加載情況，自動(dòng)控制負載和被試電機進(jìn)行對應的工況加載，獲取不同工況下的效率，最終把海量的測試數據整合成一張MAP圖，直觀(guān)地為用戶(hù)分析電機的效率特性和高效區分布情況。

2、再生能量回饋試驗

同樣根據GB/T 18488-2015電動(dòng)汽車(chē)用驅動(dòng)電機系統試驗標準，還需要對新能源汽車(chē)驅動(dòng)電機進(jìn)行再生能量回饋試驗。該試驗目的是考量驅動(dòng)電機在制動(dòng)時(shí)，即運行在發(fā)電機狀態(tài)時(shí)，能否正常實(shí)現電能的回饋，同時(shí)評估電機的真實(shí)能耗情況。

針對驅動(dòng)電機的再生能量回饋試驗，致遠電機MPT電機測試系統可靈活利用內置MDA電機與驅動(dòng)器分析儀的積分功能，對電機控制器的輸入端進(jìn)行實(shí)時(shí)積分，精確捕捉該電機在制動(dòng)時(shí)回饋的能量值。

同時(shí)針對電機控制器和動(dòng)力電池之間直流充放電特性，致遠電機特殊設計充放電積分功能，可對電機控制器輸入端的電信號進(jìn)行采樣率周期實(shí)時(shí)積分，即使電機快速在電動(dòng)機狀態(tài)和發(fā)電機狀態(tài)之間切換，也可以捕捉到一段時(shí)間內電機和動(dòng)力電池之間的能量傳輸情況。