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詳解:特斯拉汽車的電驅動系統有何優缺點?

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關鍵詞: 特斯拉,電驅動系統

    詳解:特斯拉汽車的電驅動系統有何優缺點?

      (1)特斯拉汽車的動力系統

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

    •   儲能系統(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:特斯拉汽車的電驅動系統有何優缺點?

      儲能系統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。儲能系統輸出的直流電經過功率電子模塊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速系統。

      (2)特斯拉汽車的交流調速系統

      (2)特斯拉汽車的交流調速系統

      由于儲能系統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為交流電,這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個絕緣柵雙極晶體管(IGBT)將直流電轉換為交流電。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(每分鐘轉數)、轉矩和再生制動系統。該制動系統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。

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      “The Roadster's charging port

      特斯拉汽車之所以采用交流調速系統而不采用直流調速系統,是因為交流調速系統具有如下優點:

    •   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,需要動態響應高的場合(精密、高速控制)時優勢顯著;

    •   調速的動態性能好,經濟可靠;

    •   功率因數高、諧波小;

    •   電機效率高、節能效果好(相比直流綜合節電率在15-25%)。

    •   雖然交流調速傳動有優點,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

      (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速產生較大的扭矩,并使電動機維持在大馬力狀態,它可以達到13000轉,這是大多數內燃機無法做到的。

    詳解:特斯拉汽車的電驅動系統有何優缺點?

      特斯拉汽車的感應電動機是其專利產品,專利文件參考如下:

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      該感應電動機的介紹如下:

    詳解:特斯拉汽車的電驅動系統有何優缺點?

      特斯拉汽車主要對電動機的轉子進行了一些列的改進,以使其能夠實現特斯拉汽車的要求,其專利轉子如下所示:

    詳解:特斯拉汽車的電驅動系統有何優缺點?

    (審核編輯: 小王子)

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