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有个问题想不明白,油车轻松压着140km/h跑,电车为啥不行?

2023-02-07汽车

根本原因是同步电机高速时会弱磁控制,弱磁控制会导致:1、产生大量的无功也就是发热;2、效率非常低。所以纯电一般不推荐你跑高速。

电车用的是电机驱动+同步电机的配置,同步电机控制中有一个弱磁特性,电机驱动输出电压是有上限的,随着同步电机转速提高,其反电动势到达驱动输出的上限时,若不切换控制方式,会导致无法维持当前的扭矩也就是出不了力。

弱磁控制的本质就是在电压被限制时,通过提高输出电流来维持转速和转矩,举例如下图:

同步电机弱磁控制过程

上图就是经典的同步电机弱磁控制过程,图中输出负载也就是扭矩是恒定的,在母线电压高于288V(高于当前转速对应的电机反电动势)时,转速和电流能稳定控制的,一旦转速过高或者电压不足,想维持对应的扭矩,就需要提高电流,如果电流也到上限了,再想维持扭矩,就只能降速了。

扯远了,主要是想科普一下弱磁这个概念,我们所处的变频器行业,用的同步电机规格和技术基本都是车用电机共享过来的,所以也和电机方面的专家探讨过这个问题,不讨论变速策略的情况,假设车用电机额定转速规格2000rpm,国内一般按照120Km/h定标,国外可能更高点(如何定标此处存疑未考证,我也没怎么开车上过路),按照这个逻辑,车厂大概率就会选一款 车速120Km/h电机转速刚好2000rpm 的电机,如果这时跑140km/h的高速,转速超过电机额定时根据电机特性就更可能进弱磁控制。进入弱磁后,就和上面分析的一样电流提高,无功提高,就会出现系统发热严重、耗电严重的情况。如果按额定工况运行95%效率的话,进入弱磁效率可能只能维持70%~80%,时间更长,随着电量降低,效率会跌到40%都有可能。

以上就是题中说电车为啥高速不行的由来,在驱动控制极限降本的策略下,整车厂选择一款无限接近定标标准、不留裕量的电机,才在成本上是最佳的考量