当电能被转化为机械能时,电机展现出其独特的工作方式;当机械能被转化为电能时,电机则表现出发电机的工作特性。所谓的电机,是一种将电子与机械能相互转换的神奇设备。当电子被转化为机械能时,电机体现了其作为动力源的功能;而当机械能被转化为电子时,它则充当着储存能源的一种角色。在新能源汽车领域,这一概念变得尤为重要,因为大部分车辆在刹车制动过程中会将机械 能转化成电子,并通过发电机向蓄放 电池回馈充電。一个典型的永磁同步电机会由多个关键组件构成,其中包括精密制造的小巧永磁体和高效率定子绕组,以及负责监控速度和性能的小巧传感器以及坚固耐用的外壳以确保稳定的运行。此外,还有冷却系统来维持良好的温度控制,以延长使用寿命。
在新能源汽车行业中,由于空间和重量限制,一些制造商倾向于使用具有更高功率密度与较低自重特性的永磁同步技术。这是因为它们能够提供比其他类型相同质量或体积范围内更多动力输出并加速。这就是为什么这项技术成为许多汽车制造商首选原因之一。
除了永磁同步技术之外,有一种名为异步技术也受到关注。这种技术与永久磁同步不同,在其中,旋转轴(即驱动单元)的速度总是小于由定子绕组产生的旋转场(即交流频率)。因此,其名称“异步”反映了这一点。相对于永磁同步来说,这种设计成本较低且工艺简单,但它缺乏同等大小下最高功率密度和扭矩密度。
此外,还有一种名为轮毂驱动系统,也称作无接触式或者碟式驱动系统,它整合了所有这些功能到一个单一部件中,即轮毂内部。这使得结构更加简洁,而且省去了大量传统变速箱、离合器等部件。但是,对于保持每个齿轮之间完美对齐以及避免任何摩擦损失,这需要额外考虑的问题仍然存在。
最后,对于控制这些复杂系统,我们依赖于称作“ECU”的设备,这类似於传统汽車中的电脑控制单元。在这里,它不仅仅负责管理起始引擎,而是在新的环境下处理直流至交流、再回到直流甚至12V DC供给不同的零部件及系统。而核心任务就是对应各种输入,如从可充电锂聚合物锂离子储存细胞获得直流信号,然后利用逆变器将其分解成三相交流信号输送给适配该需求 的三个独立励磁通道,从而实现最终目标——设定正确速度并支持载重能力,同时追求最大效率,并减少热量生成,从而延长整个装置使用寿命。