日本电动汽车思路

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目前DC75V-110V的直流电机对电池最友好了，低速电动车用的多，这个电压下不知道电机有什么可进步的地方？好在现在混动车对速度要求并不高。

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我还有一个观点，一开头就说了，8x8甚至更多车轮会代替目前的4轮，4轮是机械传动汽车百年的选择，机械结构和造价最低，缺点是怕爆胎，同时越野性不良。高级汽车都用4轮驱动 AWD和4WD代替双轮驱动。

8X8也就是多几个轮毂电机，增加了成本，但降低了电压，也降低了单轮功率，对电机和电池都友好，控制系成本跟4驱一样，因为是电控。总之，低电压低功率的多轮驱动车会很有前途，也解决了越野问题：家用车比现在的高级越野车的越野能力更强。

wxl-sdrj

回复 263# 5525
小回路多极方式肯定是今后低速大转矩直驱电机的方向，用在风力发电应该只是个时间问题。
但是小回路磁阻电机结构设计和工艺是近期的主要难点之一：
橡树岭的样机与他们的仿真计算差距较大，他们把这种误差归结于硅钢片冲压的问题。
我个人认为样机的结构设计和装配工艺有问题，冲片不是主要问题。

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开关磁阻电机被波音确定为未来飞机唯一电机，原因是环境恶劣，现代多电飞机概念，用活塞发电机代替风扇发动机引气，可以省油，所以电气系统与发动机脱钩。

NASA还发明了电动风扇发动机，轴承是磁悬浮的，电机我看不太清楚，似乎也是开关磁阻电机？

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Magnetically Levitated Ducted Fan Being Developed as a Propulsor Option for Electric FlightThe NASA Glenn Research Center is developing a revolutionary engine concept called the Magnetically Levitated Ducted Fan. The objective of this work is to demonstrate the feasibility of a pollution-free electromagnetic propulsor for all-electric flight. This concept will help to reduce harmful emissions, to reduce the Nation's dependence on fossil fuels, and to mitigate many of the concerns and limitations encountered in conventional engine systems such as bearing wear, leaks, seal failure, and friction loss. The general concept is depicted in the following figure.

Early concept of the Magnetically Levitated Ducted Fan.
Long description.
This fully integrated system concept incorporates many advanced technologies into a new aeropropulsion system architecture. The innovative physical layout consists of a ducted fan drum rotor with blades attached at the outer diameter and supported by a stress tuner ring at the inner diameter. The drum rotor is made of composite material and is contained within a static shell assembly, or "stator." Magnetic fields suspend and support the rotor assembly within the stator. The rotor is driven by modulated electromagnetic fields between the rotor and the stator. Optimal modulation will be achieved via the controller and power electronic drive circuitry between the power source and the propulsor. This concept exploits unique physical dimensions and a large available surface area to optimize a custom, integrated electromagnetic system that provides both levitation and propulsion functions. Advanced technologies developed for particle accelerators, and currently under development for maglev trains and rocket launchers, served as pathfinders for adaptation into the application.
Development of this concept was funded through the Revolutionary Aeropropulsion Concepts (RAC) program beginning in 2003. During this first year, the focus of the work was on the development of the magnetic levitation system. The electromagnetic concept under investigation uses permanent magnet elements attached to the outer circumference of the rotor drum and wire coils placed in the stator shell. The permanent magnets are arranged in a Halbach configuration, which results in the production of a sinusoidally varying, periodic magnetic field in the vicinity of the stator coils. This magnetic array configuration was pioneered by Klaus Halbach for use in particle accelerators. When set in motion, the time-varying magnetic fields interact with the passive coils in the stator assembly to produce repulsive forces between the stator and the rotor, providing magnetic suspension. The beauty of this technique is that it is inherently stable once the rotor reaches a critical speed and, thus, requires no active feedback control or superconductivity as seen in many traditional implementations of magnetic suspension.

Small-scale levitation model rotor.


Small-scale levitation model stator.

To date, theoretical calculations have been produced to predict the levitation forces developed by a cylindrical Halbach array and coil assembly. Early experimental hardware was successfully designed and developed that validated the basic principles and the theoretical work. On the basis of these findings, a small-scale system was designed that will serve as a levitation demonstration model. The rotor and stator of the demonstration model are shown in the preceding figures. The purpose of this model is to demonstrate stable suspension of a rotorlike body within a stator assembly.
The next step in the development process will be to further develop the electromagnetic propulsion concept and integrate both the magnetic suspension and propulsion function into a single multifunction assembly. In addition to aircraft engines, this technology has potential application in ultraefficient motors, computer memory systems, manufacturing equipment, and space power systems such as flywheels.
Glenn contact: Dawn C. Emerson, 216-433-8901, Dawn.C.Emerson@nasa.gov
Author: Dawn C. Emerson
Headquarters program office: OAT
Programs/Projects: RAC

postme

非常有学习价值阿

SNYDJ

SDR开关磁阻电机虽然不使用磁钢，但由于只能利用磁阻转矩，不能利用磁铁转矩，效率及扭矩较低，同时噪声也相对较大，因此想取得实质上的应用，还有一段很长的路要走啊。

wxl-sdrj

回复 268# SNYDJ
近两年SR电机研发进展很快，有些难点已有了明显的突破。
只有不懈的努力才能成功。
过去大家认为SR电机噪声大的问题，我们已有方案解决。
空载噪声原来就不是问题。
改进后，负载噪声可以与同功率异步电机相当或低于异步电机。

SW801_005C

回复 91# 张老五


    乐了我半天，前辈太搞笑了。

xinyuejun

我觉得楼主分析的很正确啊，稀土是有限的，而且成本近年来增高很多，也许以后还要增长也是说不定的事！开发盘式，可能大多要用异步电机或其他少用稀土或不用稀土的电机。对于控制及电池这一块，我觉得日本人的思路绝对是正确的，国内电动车目前可能就局限在IGBT上

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【新车技术】SIM-Drive的轮内马达：采用外转子不经由减速齿轮进行驱动

2011/04/02 00:00

　　日本的电动汽车（EV）风险公司SIM-Drive公开了配备轮内马达的先行开发车情况（图1，表）。先行开发车预定2011年春季公开，是5座小型车，电池容量约为26kWh，持续行驶距离约为300km。由于马达嵌入在车轮内，因此虽然是小型车，却能确保宽敞的车内空间。


图1：开发的驱动马达
嵌入先行开发车中。采用内定子、外转子的构造。


　　此次开发的轮内马达的特点是，采用不经由减速齿轮、而是直接驱动车轮的高效直接驱动方式。该公司社长、庆应义塾大学教授清水浩表示，包括2004年开发的EV概念车“Eliica”在内，已经试制了多款EV概念车，但此次是首次使用不经由减速齿轮的轮内马达。

　　去掉减速齿轮的理由包括：提高了马达的永久磁铁、线圈密度和铁心等的性能，以及采用了容易输出扭矩的外转子构造。外转子的构造比内转子复杂，不过磁铁可配置在离轴较远的位置，因此具有可提高扭矩的优点。所以，能够不经由减速齿轮也能确保充分的扭矩。

　　通过去掉减速齿轮，“可将持续行驶距离延长约20％”（清水），开发车辆利用约26kWh的锂离子充电电池确保了约300km的持续行驶距离。锂离子充电电池采用东芝制造的“SCiB”。由于SCiB的负极材料使用LTO（钛酸锂），电池电压为2.4V左右，低于使用石墨时的3.6V，为了确保电池电压，需要配备大量单元。SIM-Drive没有公开电池电压和马达的驱动电压。

　　马达的效率最大为97％，在JC08模式下加速时约为80％。据SIM-Drive介绍，使用减速齿轮时的最大效率也是97％，不过在接近实际行驶条件的JC08模式下会变低。

扭矩密度达到Eliica的5倍

　　马达的内部构造如上所述，组合使用了内定子（Inner Stator）和外转子。与Eliica等采用的内转子和外定子构造截然相反。此次开发的马达，每台的最高输出功率为65kW，最大扭矩为700N·m。开发车辆在四个车轮中嵌入了马达，最高输出功率为260kW，最大扭矩为2800N·m。加速性能为0.6G，与排量为4.0L的车型相当，可以平稳加速。马达单位重量的扭矩密度由Eliica的3N·m/kg增至约5倍的14N·m/kg。

　　转子由铁心和壳体组成。铁心分为4部分，每个铁心以5mm左右的间隔沿旋转方向配置在壳体上（图2）。通过以一定的间隔配置铁心，减小了转子的顿转扭矩（Cogging Torque，扭矩不均）。在壳体内侧设置了用来固定铁心的沟槽。铁心中嵌入了钕类永久磁铁。考虑到操作性，制造时没有对磁铁进行磁化，而是将铁心嵌入壳体后，在电场中进行磁化。


图2：转子的铁心分为4部分
（a）转子的铁心及围住铁心的壳体。（b）为了减小顿转扭矩，将铁心沿马达的轴方向分为4部分，每个铁心以5mm左右的间隔配置。（c）铁心中嵌入了永久磁铁。（d）使用特殊薄膜观察磁铁与磁铁之间的空隙。可确认以一定间隔配置了磁铁。

　　电磁钢板采用每枚为0.35mm的量产品。与2004年的电磁钢板相比，降低了涡电流。绕线机的性能也得到提高，因此还提高了占积率。

　　先行开发车使用的马达由SIM-Drive负责开发和制造，不过为了在2013年前后开始量产，该公司还将向台湾电机厂商东元电机（TECO Electric & Machinery）提供制造技术。其他厂商如果有意向也可以向其提供技术。



图3：从车轮侧看转子时
转子直径为300mm，嵌入15英寸的轮胎中。在螺栓部安装车轮。


图4：从车体侧看定子时

　　转子直径为300mm（图3），定子进行了集中绕线，马达收纳在15英寸的轮胎内侧。定子经由壳体利用螺钉与悬挂固定在一起（图4）。定子与壳体通过咬合沟槽进行固定。该公司计划今后备齐直径为200mm的中型产品和100mm的小型产品。3种马达将根据不同车辆区分使用。

　　轮内马达被指存在簧下质量增加，导致车体振动增大的问题。对此，SIM-Drive认为，“虽然还取决于路面状况，但包括发动机车和EV在内，假设振动在20～30km/h左右的低速区时会达到峰值。如果簧下质量增加，峰值会向低速侧平行移动，因此可改善包括高速区在内的整体乘坐舒适性”（SIM-Drive技术顾问吉田宽）。（记者：小川计介）
定子上部的壳体是与悬挂组装的部分。壳体安装在中空的定子内部。

chowda

学习了！！！

allex_liu

真是受教了，看来还有好多只是需要了解啊

kingsr

PRIUS应该算是最早开发的了

liangzhiyong

高手在民间啊

sheepsheepfly

关于电动汽车，挺新的讲述，谢谢

紫科

这类思路真的不错，但是小企业就没法想这些了

人是要改变的

回复 254# 依然存在

效率没那么高 电动自行车的也就是83左右 功率很小才200-500瓦左右 电摩的功率大些 也就是85  左右，500-1000瓦的了 堵转扭矩也没有那么大 齿轮减速的也到不了额定9倍，也就是6-7倍 不减速的最大扭矩是额定的5倍左右这个还要看控制器限流呢

寞路

技术强不强，方向很重要。

chen98

不同时期的技术所能制造的产品，可以适应当前历史情况下的使用；比如目前的技术水平来讲，纯电动可以适应市内的交通，混合电动则可以适应300km-600km中长程使用，所以EV/HEV两种方式都具有存在的价值。至于若干年以后电动车成熟产品会采用什么模式，那是以后的事情，所以做好眼前的工作也同样重要，同样有实际意义。我认为我们多数技术人员的工作，应当是吸收当前国际的先进技术进行改造，充分利用我们强“仿制”的能力，做国产化、批量化。少数精尖人才，则可以投入到“未来”技术的研发创造队伍中去。

lele6024

回复 9# lijian613


    我觉得有道理，咱国家稀土资源比丰富，所以应该发挥自己的优点！