电机驱动技能是电动轿车范畴研讨的一个关键技能。驱动电机的功能好坏关系到纯电动轿车的车辆的速度、续航才能等方面。

  电机和电控是新能源轿车一大发热源。高速永磁同步电机的热办理技能已历经系列展开，如电机冷却体系从风冷到水冷，再到现在的油冷、定子与水套间填充资料的展开进程，电机定转子结构由“V型”“双V型”逐步过渡到“U型”“U+1型”等，使得集成体系中的散热功率大大前进，车辆全体功能更为高效。

  纯电动轿车电驱动体系依据其内部空间安置方法的不同，可划分为集中式驱动和散布式驱动两类，前者有操控简略、安置方法易于完结等长处，在纯电动轿车中运用较为广泛。

  电驱动体系由驱动电机、电机操控器、电池和齿轮传动体系等部分构成。其间，驱动电机为纯电动轿车驱动体系最首要的部分，其功能的好坏关系到纯电动轿车的车辆的速度、续航才能等功能。因而，电机驱动技能是电动轿车范畴研讨的一个关键技能。

  在纯电动轿车中，以永磁同步电机为中心的电驱动体系，有弱磁增速较快、振幅小、动态反响速度快、低噪音、体系高效等特色，遍及被纯电动轿车驱动体系选用。高速永磁同步 电机其转子速度一般高于10000r/min，适用于高速旋转。高速永磁电机比较同功率低速度电机具有体积小、功率高、功率密度高、噪声小、电机转矩脉动小、转动惯量高、体系动态呼应快等长处，在纯电动轿车范畴中运用较为广泛（见下表）。

  电机、电控、减速器集成化规划较于传统规划， 其体积、总质量和各部件之间的间隔小了许多，其各部件间的衔接资料也因集成化规划而大大减缩，集成化规划使驱动体系传输途径得以优化，并使体系的功率大大前进。

  二合一集成体系将永磁同步电机和齿轮减速器集成，并与电桥衔接组成了一体化的电驱动桥。该体系各部件间的间隔紧缩，全体结构也愈加严密。

  在二合一体系之后，功能更好、电能转化率更高效的三合一电驱动体系在电动轿车驱动集成技能中逐步成为干流。三合一体系将电机、电控和传动体系安装于同一空间，然后与车桥相匹配。

  三合一集成体系的结构十分紧凑，从车辆安置来讲，能够做成渠道化。从零部件本身来讲，经过集成处理后，电机和逆变器能够节省下剩余的线束，而且轴承光滑和总成噪声影响都能够优化。

  特斯拉Model S全轮驱动版电动轿车，其前轮驱动体系是由驱动电机、电机操控器以及单速变速箱集成的三合一体系，变速器的单速减速比为9.73：1；“e 渠道”是比亚迪开宣布的三合一电驱动体系，包含电机、电控、变速器，比亚迪公司已将其运用于元EV360纯电动轿车。比起比亚迪原款元EV，安装“e渠道”的新款元EV续航路程大大前进；广汽传祺GE3 EV轿车运用博格华纳新渠道的电驱动单速变速器，最大单速变速器传动比为9.07：1；蔚来的三合一ED集成化电驱动体系，已运用于蔚来ES6纯电动轿车。

  日本丰田公司的2010 Prius选用48槽8极的合作，定子是串联绕组的方法；德国宝马公司推出的2016 BMW I3驱动电机，定子选用分块定子铁芯结将定子结构以360°分为6块。定子槽极数为72槽12极，最高转速为11400转，尺度为Φ242.1×132.3mm。

  高速永磁同步电机工作时，在定子上发生了大部分损耗，一起定子也是电机最有用的散热通道。定子资料与结构对电机散热影响较大，选用新式定子资料，如宝钢的B20AT1200 硅钢片、B20AT1500硅钢片，能够有用前进电机功能。在转子散热比较困难的情况下，需在定子上选用无槽定子结构或有槽结构。若选用有槽结构，定子的气隙长度有必要比一般电机增大4倍～9倍，才可确保定子散热通道有用。

  永磁同步电机常用的转子结构为表贴式和内置式，近年来车用永磁电机朝着高速化、低成本、宽调速规模展开。如选用表贴式转子结构已无法满意高速电机规划要求，但内置式转子结构中磁钢直接嵌入转子铁心中，电磁气隙的长度较小，适于电机向高速展开。

  丰田出产的第三代产品2010 Prius的转子结构，永磁体为V型结构，转子速度为13500r/min。比较Prius榜首、二代产品，2010Prius前进了电机转速和工作功率，增大了功率密度；2017 Prius转子结构，拓扑结构为双层“U+1”型，最大转速为17000r/min。

  研讨者在2014年规划和剖析了“V 型”“双V型”和“V+1型”永磁同步电机，经过仿线”型结构在过载和弱磁操控时，有利于前进电磁转矩，最适合电机高速工作。2020年，又有研讨者经过有限元仿真，剖析对比了“V 型”“V+1型”和“U+1型”不同转子拓扑结构的电机功能，终究选取了“U+1”型拓扑结构。这种结构能够有用前进磁阻转矩和永磁转矩。

  综上，高速永磁同步电机定转子槽数多用48极8极， 转子结构由“V型、双V型”逐步过渡到“U型”“U+1型”，有用地前进了磁阻转矩。定转子结构不断合作电机向更高速展开。

  电机和电控是新能源轿车一大发热源｡在高功率输出和充电情况下电机绕组和IGBT会发生很多热,若热量不能及时散去，电磁、电子元件在高温下功能和寿数下降，终究致整车功能削弱乃至引发毛病停机｡

  风冷、液冷为车用冷却体系的两种首要冷却方法。风冷是用空气为冷却介质，凭仗空气的对流散热完结冷却，如轴向风冷方法；液冷是凭仗冷却水、油等液体作导热介质，进行冷却散热，如定子油冷以及水冷结合氢冷双冷却体系。

  高损耗密度、转子温升高的高速永磁同步电机，本身散热就比较困难；一起，转子上的永磁体的功能受其温升的作用较大，易使永磁体在高温状态下失磁。

  研讨者剖析了高速永磁电机内冷却介质的散布情况和电机的温升散布，经过流固耦合仿真，验证了冷却体系的高效性和可靠性。该布景下，有学者提出了一种周向水冷定子结构，水道截面尺度为26mm×9mm。实验针对改变的水流速度对冷却结构的影响进行仿线m/s时，水冷体系电机温升较好。但这种结构加大了冷却水与水套间的接触面，周向结构的冷却流体只能单向导入导出，导致电机温升呈现前后不均匀的现象。

  在此基础上，又有研讨者提出将电机的定子与水套间增加导热硅脂的计划，并对电机水冷结构的热阻剖析。增加导热硅脂后，电机热阻减小，定子的绕组温度不断下降，强化了电机的散热作用。亦有学者规划出一种扰流片，把其放入水道结构中，然后有用地提高电机冷却作用。

  电机冷却体系从风冷到水冷，再到现在的油冷、定子与水套间填充资料，冷却作用越来越好。

  电机体系集成化，将在根据碳化硅资料的IGBT、GTO等资料上不断打破。高温、高频、低损 耗的电子功率器材研制的前进，碳化硅（SiC）资料和氮化镓（GaN）资料将逐步替代传统功率器材，促进电机驱动体系的集成化展开。

  现在处于研制阶段的多合一体系将成为电驱动体系的展开方向。现在，一些公司对多合一集成规划展开了一些实验，在三合一体系的基础上，将电机操控器、电源、高电压操控板、车载充电器和整车操控器集成到电驱动体系中。集成后的多合一电驱动体系，车辆全体功能变得高效，冷却体系中的散热功率也大大前进，车辆机舱中的空间将愈加严密。

  能够预见，跟着电子功率器材和硅钢片、永磁体等资料的研制不断打破，车用电机的转速会逐步上升，以及电驱动技能中集成化技能的不断前进，纯电动轿车的规划研制将会获得更多打破。

  杜克强,许檬,李璇,赵南南.纯电动轿车用高速电驱动体系展开总述[J].轿车实用技能,2022,47(03):10-16.