当电能被转化为机械能时,电机展现出其作为电动机的工作特性;当机械能被转化为电能时,同样地,它表现出发电机的工作特性。这种能够相互转换两种形式能源的设备,被称作是电力元件。当从机械能变成电能时,大多数新能源汽车会在制动过程中将这部分机械能通过发动机再次回馈至储存中的电池。一个典型的永磁同步电机会包含转子、定子绕组、速度传感器以及外壳和冷却系统等关键部件。在新能源汽车领域,这种类型的设备因其高效率和可靠性而广泛应用。"永磁"指的是在制造过程中加入永久磁体以提升性能,而"同步"则意味着转子的旋速与定子绕组产生的旋磁场频率保持一致。这使得控制车辆速度变得更加简单,只需调整定子绕组输入的交流频率即可。此外,调节这些频率也是由电子控制单元负责完成的一项重要任务。
与其他类型的设备相比,永磁同步驱动单位最大的优点就是它们提供了较高功率密度和扭矩密度,这意味着它们可以在相同质量和体积下为新能源车辆提供更大的推力输出和加速能力。这也是为什么它成为许多汽车制造商首选选择之一,在对空间和重量要求极高的情况下。
除了永磁同步驱动单元之外,还有异步驱动单元也受到了广泛关注,如特斯拉所使用的一类。在异步系统中,转子的旋速总是低于由定子绕组产生的旋磁场(由其中流通的人工分流生成)的旋速,从而导致“不一致”状态,这正是它获得异步名称的一个原因。虽然异步系统成本较低且生产更简单,但它通常具有较低功率密度和扭矩密度。
轮毂内置式驱动单元还是一项新兴技术,其最大优势是在整合大量传统部件到轮毂内部后,可以显著减少车辆结构复杂性。但由于涉及水密封技术等问题,其仍需要进一步改进。此外,对于充放電單位與DC-DC轉換器等相关配件进行控制,也主要依赖於電子控制單位來實現。
电子控制單位為了實現對驅動單位進行精確調控,是一個關鍵組件。此單位不僅負責處理從動力儲存體輸出的直流電並將其轉換為驅動機械系統所需三個相向交流電路循環,而且還負責處理車載充放電與DC-DC轉換過程中的數據反饋,以確保最佳性能。