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。
(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(EnergyStorageSystem-ESS)、功率电子模块(PowerElectronicsModule-PEM)、电动机(ElectricMotor-EM)、顺序手动变速箱(SequentialManualTransmission-SMT)。
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:
对于感应电动机,它的的介绍如下:
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:
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。