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        詳解:特斯拉汽車的電驅(qū)動系統(tǒng)有何優(yōu)缺點?

        作者: 時間:2016-12-21 來源:網(wǎng)絡 收藏
        (1)特斯拉汽車動力系統(tǒng)

          不同于傳統(tǒng)的汽油動力車,特斯拉汽車的動力系統(tǒng)主要由四個部分組成:

        •   儲能系統(tǒng)(Energy Storage System-ESS)
        •   功率電子模塊(Power Electronics Module-PEM)
        •   電動機(Electric Motor-EM)
        •   順序手動變速箱(Sequential Manual Transmission-SMT)

        詳解:特斯拉汽車的電驅(qū)動系統(tǒng)有何優(yōu)缺點?

          儲能系統(tǒng)ESS由6,831塊鋰離子電池組成,輸出直流電DC,是電動車的動力之源。儲能系統(tǒng)輸出的直流電經(jīng)過功率電子模塊PEM逆變成交流電AC,為交流電動機供電。由此可見,特斯拉汽車是屬于交流調(diào)速系統(tǒng)。

          (2)特斯拉汽車的交流調(diào)速系統(tǒng)

          由于儲能系統(tǒng)ESS輸出的是直流電,要想為交流電動機供電,必須首先將直流電逆變?yōu)榻涣麟姡@一功能是由功率電子模塊PEM完成。特斯拉汽車的功率電子模塊使用72個絕緣雙極晶體管(IGBT)將直流電轉(zhuǎn)換為交流電。除了控制充電和放電速率,功率電子模塊還控制電壓等級、電機的RPM(每分鐘轉(zhuǎn)數(shù))、轉(zhuǎn)矩和再生制動系統(tǒng)。該制動系統(tǒng)通常通過制動捕獲動能,并將其反饋傳輸回ESS。電池組、功率電子模塊和電機系統(tǒng)的效率和集成能夠達到85至95%,從而使馬達輸出可達185千瓦的功率。

        詳解:特斯拉汽車的電驅(qū)動系統(tǒng)有何優(yōu)缺點?

          “The Roadster's charging port

          特斯拉汽車之所以采用交流調(diào)速系統(tǒng)而不采用直流調(diào)速系統(tǒng),是因為交流調(diào)速系統(tǒng)具有如下優(yōu)點:

        •   交流電機結構簡單,便于日常維護;
        •   交流電機堅固耐用、重量輕,需要動態(tài)響應高的場合(精密、高速控制)時優(yōu)勢顯著;
        •   調(diào)速的動態(tài)性能好,經(jīng)濟可靠;
        •   功率因數(shù)高、諧波小;
        •   電機效率高、節(jié)能效果好(相比直流綜合節(jié)電率在15-25%)。
        •   雖然交流調(diào)速傳動有優(yōu)點,但它也存在以下不足之處有待提高:
        •   線路復雜,控制難度大;
        •   交流變頻調(diào)速裝置初期投入成本略高。

          但這對于特斯拉都不是問題啦。

          (3)特斯拉汽車的電動機

          特斯拉汽車的心臟是它的3相,4極感應電動機,它的重量只有70磅。根據(jù)特斯拉的聲明和獨立測試,特斯拉汽車可在約四秒加速到60英里每小時,最高速度能達到大約130英里每小時。特斯拉汽車甚至可以在非常低的轉(zhuǎn)速產(chǎn)生較大的扭矩,并使電動機維持在大馬力狀態(tài),它可以達到13000轉(zhuǎn),這是大多數(shù)內(nèi)燃機無法做到的。

        詳解:特斯拉汽車的電驅(qū)動系統(tǒng)有何優(yōu)缺點?

          特斯拉汽車的感應電動機是其專利產(chǎn)品,專利文件參考如下:

        詳解:特斯拉汽車的電驅(qū)動系統(tǒng)有何優(yōu)缺點?

          該感應電動機的介紹如下:

        詳解:特斯拉汽車的電驅(qū)動系統(tǒng)有何優(yōu)缺點?

          特斯拉汽車主要對電動機的轉(zhuǎn)子進行了一些列的改進,以使其能夠?qū)崿F(xiàn)特斯拉汽車的要求,其專利轉(zhuǎn)子如下所示:

        詳解:特斯拉汽車的電驅(qū)動系統(tǒng)有何優(yōu)缺點?



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