电动汽车电机是指以车载电源为动力，电动汽车电机用电机驱动车轮行驶，电动汽车电机符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。由于对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好，但当前技术尚不成熟。电源为电动汽车的驱动电动机提供电能，电动汽车电机将电源的电能转化为机械能，通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置。目前，电动汽车上应用最广泛的电源是铅酸蓄电池，但随着电动汽车技术的发展，铅酸蓄电池由于比能量较低，充电速度较慢，寿命较短，逐渐被其他蓄电池所取代。

　　电机

　　电机：泛指能使机械能转化为电能、电能转化为机械能的一切机器。特指发电机、电能机、电动机。

　　电动机

　　电动机：俗称马达，是一种将电能转化成机械能，并可再使用机械能产生动能，用来驱动其他装置的电气设备。

　　由于电动汽车采用动力电池作为车载能源，其容量受到限制，为尽可能的延长续驶里程，大多数驱动系统都采用了能量回馈技术，即在汽车制动时，通过控制器将车轮损耗的动能反馈到电池中，并使电机处于发电状态，将发出的电输送到电池中。因此，电动汽车的驱动机应该称为电机，而不是我们习惯称呼的电动机。例如中大青山采用的双定子磁悬浮复合转子电机既能将电能转化为机械能，又能将机械能转化为电能。

　　电机分类

　　除了发电功能外，电动汽车的电机主要还是起电动机的，所以我们以电动机来分类：(只作简单分类)

　　1.按工作电源种类划分：可分为直流电机和交流电机。

　　直流电机：

　　按结构及工作原理可划分：无刷直流电机和有刷直流电机。

　　又可分为永磁直流电机和电磁直流电机。

　　永磁直流电机按材料又分为稀土、铁氧体、铝镍钴永磁直流电机。

　　电磁直流电机按励磁方式又分为串励、并励、他励和复励直流电机。

　　交流电机可分：单相电机和三相电机

　　2.按结构和工作原理划分：可分为直流电机、异步电机、同步电机。

　　异步电动机的转子转速总是略低于旋转磁场的同步转速。

　　同步电动机的转子转速与负载大小无关而始终保持为同步转速。

　　3.按用途分，有驱动电机和控制用电机。

　　4.按运转速度分，有高速电机、低速电机、恒速电机和调速电机。

　　低速电动机又分为齿轮减速电动机、电磁减速电动机、力矩电动机和爪极同步电动机等。

　　工作原理

　　1.交流电机

　　单相异步电机通过电容移相作用，将单相交流电分离出另一相相位差90度的交流电。将这两相交流电分别送入两组或四组电机线圈绕组，就在电机内形成旋转的磁场，旋转磁场在电机转子内产生感应电流，感应电流产生的磁场与旋转磁场方向相反，被旋转磁场推拉进入旋转状态，由于转子必须切割磁力线才能产生感应电流，因此转子转速必须低于旋转磁转速，故称异步电机。

　　三相异步电机不必通过电容移相，本身就有相差120度的三相交流电，故产生的旋转磁场更均匀，效率更高。

　　永磁同步交流电动机的磁场由永久磁铁产生，转子线圈通过电刷供电，转速与交流电频率为整倍数(分数)关系(视转子线圈绕组数而定)，故称同步电机。

　　转子线圈通过电刷供电，定子通过线圈绕组产生旋转磁场的电机，按转子线圈与定子线圈的串、并联关系分别称串励、并励电机。

　　2.直流电机

　　直流电机有定子和转子两大部分组成，定子上有磁极(绕组式或永磁式)，转子有绕组，通电后，转子上形成磁场(磁极)，定子和转子的磁极之间有一个夹角，在定转子磁场(N极和S极之间)的相互吸引下，使电机旋转。改变电刷的位置，就可以改变定转子磁极夹角(假设以定子的磁极为夹角起始边，转子的磁极为另一边，由转子的磁极指向定子的磁极的方向就是电机的旋转方向)的方向，从而改变电机的旋转方向。

　　电机结构

　　1.永磁式直流电机：

　　由定子磁极、转子、电刷、外壳等组成。

　　定子磁极采用永磁体(永久磁钢)，有铁氧体、铝镍钴、钕铁硼等材料。按其结构形式可分为圆筒型和瓦块型等几种。

　　转子一般采用硅钢片叠压而成，漆包线绕在转子铁心的两槽之间(三槽即有三个绕组)，其各接头分别焊在换向器的金属片上。

　　电刷是连接电源与转子绕组的导电部件，具备导电与耐磨两种性能。永磁电机的电刷使用单性金属片或金属石墨电刷、电化石墨电刷。

　　2.无刷直流电机：

　　由永磁体转子、多极绕组定子、位置传感器等组成。

　　无刷直流电机的特点是无刷，采用半导体开关器件(如霍尔元件)来实现电子换向的，即用电子开关器件代替传统的接触式换向器和电刷。它具有可靠性高、无换向火花、机械噪声低等优点。

　　位置传感器按转子位置的变化，沿着一定次序对定子绕组的电流进行换流(即检测转子磁极相对定子绕组的位置，并在确定的位置处产生位置传感信号，经信号转换电路处理后去控制功率开关电路，按一定的逻辑关系进行绕组电流切换)。

　　电动汽车电机 位置传感器有磁敏式、光电式和电磁式三种类型。

　　采用磁敏式位置传感器的无刷直流电动机，其磁敏传感器件(例如霍尔元件、磁敏二极管、磁敏诂极管、磁敏电阻器或专用集成电路等)装在定子组件上，用来检测永磁体、转子旋转时产生的磁场变化。电动汽车多用的是霍尔元件。

　　采用光电式位置传感器的无刷直流电动机，在定子组件上按一定位置配置了光电传感器件，转子上装有遮光板，光源为发光二极管或小灯泡。转子旋转时，由于遮光板的作用，定子上的光敏元器件将会按一定频率间歇间生脉冲信号。

　　采用电磁式位置传感器的无刷直流电动机，是在定子组件上安装有电磁传感器部件(例如耦合变压器、接近开关、LC谐振电路等)，当永磁体转子位置发生变化时，电磁效应将使电磁传感器产生高频调制信号(其幅值随转子位置而变化)。

　　定子绕组的工作电压由位置传感器输出控制的电子开关电路提供。

　　电机特性

　　用于电动汽车的驱动电机与常规的工业电机不同。电动汽车的驱动电机通常要求频繁的启动/停车、加速/减速，低速或爬坡时要求高转矩，高速行驶时要求低转矩，并要求变速范围大。而工业电机通常优化在额定的工作点。因此，电动汽车驱动电机比较独特，应单独归为一类。

　　电机要求

　　他们在负载要求、技术性能和工作环境等方面有着特殊的要求：

　　1、电动汽车驱动电机需要有4-5倍的过载以满足短时加速或爬坡的要求;而工业电机只要求有2倍的过载就可以了。

　　2、电动汽车的最高转速要求达到在公路上巡航时基本速度的4-5倍，而工业电机只需要达到恒功率是基本速度的2倍即可。

　　3、电动汽车驱动电机需要根据车型和驾驶员的驾驶习惯设计，而工业电机只需根据典型的工作模式设计。

　　4、电动汽车驱动电机要求有高度功率密度(一般要求达到1kw/kg以内)和好的效率图(在较宽的转速范围和转矩范围内都有较高的效率)，从而能够降低车重，延长续驶里程;而工业电机通常对功率密度、效率和成本进行综合考虑，在额定工作点附近对效率进行优化。

　　5、电动汽车驱动电机要求工作可控性高、稳态精度高、动态性能好;而工业电机只有某一种特定的性能要求。

　　6、电动汽车驱动电机被装在机动车上，空间小，工作在高温、坏天气、及频繁振动等等恶劣环境下。而工业电机通常在某一个固定位置工作。

　　电动汽车是汽车行业的发展趋势，大家都知道其原理核心是用电机替代发动机，实现电力驱动。但大家又有没有想过电动汽车上的电机和普通电机又是否一样呢?答案肯定是否定的，和常规使用感应电机相比，电动汽车电机无论在性能要求和驱动原理上都有较大区别：

　　1、 电动汽车电机应该具备较大的启动转矩、良好的启动性能和良好的加速性能来满足电动汽车的频繁启停、加减速或爬坡等要求。反映在电机测试上，就是要求电机在进行转速或转矩控制时，响应时间要短;同时在外界负载发生阶跃变化时，电机自身的反映要够快，调整输出的功率和转速;

　　2、电机汽车电机的恒功率范围应该设计得较为宽广，以满足电动汽车高速行驶时的转矩输出，保证汽车可实现的最高时速;

　　3、电动汽车电机应该具备较大范围的调速能力，在低速时具有较大的转矩，在高速时具有高功率，能够根据驾驶需要，随时调整电动车的行驶速度和相应的驱动力;

　　4、电动汽车电机应该具备良好的效率特性，在较宽的转速/转矩范围内，获得最优的效率，提高一次充电后的持续行驶里程，一般要求在典型的驾驶循环区，获得85%~93%的效率;

　　5、电动汽车电机的外形尺寸要求尽可能小，质量尽可能轻，功率密度最优化;

　　6、电动汽车电机应该具备良好的可靠性，耐温和耐潮湿性能强， 能够在较恶劣的环境下长期工作，运行时噪音低，维修方便;

　　7、结合电机控制器是否能有效的回收制动产生的能量。

　　打造高效的新能源汽车驱动电机

　　致远电子基于对电机及电动汽车行业的深入探索和长久积累，成功在MPT系列电机测试系统上整合面向新能源汽车的特殊测试项目——MAP图和再生能量回馈试验，为广大电动汽车电机设计者提供优秀的测试解决方案。

　　1.1.1 MAP图

　　根据GB/T 18488-2015电动汽车用驱动电机系统试验标准，需要对新能源汽车驱动电机进行MAP图测试，获取该电机的效率特性和高效区分布情况。MAP图实际测试结果如下图：

　　图中横轴为转速，纵轴为转矩，颜色表示对于的效率，它代表了电机在不同的工作区域(转速，转矩)下的效率特性分布情况，其中橙红色部分就是电机的高效区。高效区分布越广，代表该电机在各类工况下运行时越省电。

　　MPT电机测试系统内置MAP自动化测试功能，可以根据用户预先设置的加载情况，自动控制负载和被试电机进行对应的工况加载，获取不同工况下的效率，最终把海量的测试数据整合成一张MAP图，直观地为用户分析电机的效率特性和高效区分布情况。

　　1.1.2再生能量回馈试验

　　同样根据GB/T 18488-2015电动汽车用驱动电机系统试验标准，还需要对新能源汽车驱动电机进行再生能量回馈试验。该试验目的是考量驱动电机在制动时，即运行在发电机状态时，能否正常实现电能的回馈，同时评估电机的真实能耗情况。

　　针对驱动电机的再生能量回馈试验，致远电机MPT电机测试系统可灵活利用内置MDA电机与驱动器分析仪的积分功能，对电机控制器的输入端进行实时积分，精确捕捉该电机在制动时回馈的能量值。

　　同时针对电机控制器和动力电池之间直流充放电特性，致远电机特殊设计充放电积分功能，可对电机控制器输入端的电信号进行采样率周期实时积分，即使电机快速在电动机状态和发电机状态之间切换，也可以捕捉到一段时间内电机和动力电池之间的能量传输情况。