寶馬電動汽車
隨著經濟的發展， 環保理念已經深入到人們日常生活中。 電動汽車以其零排放或者低排放的巨大優勢不斷受到關注。 全球著名的汽車製造商， 如賓士、寶馬、奧迪、通用等， 都在大力研發新能源汽車。 比亞迪純電動大巴暢銷海內外。
在中國， 新能源汽車的受到國家政策的大力支持。 這些都說明新能源汽車已經成為當下汽車工業的一大熱點。 電動汽車主要是由電機驅動系統、電池系統和整車控制系統三部分構成， 其中的電機驅動系統是直接將電能轉換為機械能的部分， 決定了電動汽車的性能指標。
1、電動汽車對於驅動電機的要求
目前電動汽車主要有三個性能指標：
(1)最大行駛里程(km)：電動汽車在電池充滿電後的最大行駛里程；
(2)加速能力(s)：電動汽車從靜止加速到一定的時速所需要的最小時間；
(3)最高時速(km/h)：電動汽車所能達到的最高時速。
在美國某機場運營的純電動客車
大家都知道， 電機分很多種。 單工業電機就有很多。 但是作為電動汽車的驅動電機， 其誕生之初就有著獨特的性能要求：
(1)適用汽車各種工況：頻繁的啟動/停車、加速/減速， 這就要求電動汽車的驅動電機滿足轉矩控制的動態性能要高。
(2)為了減少整車的重量， 通常取消多級變速器， 這就要求在低速或爬坡時，
(3)驅動電機調速性能要好：要求調速範圍儘量大， 同時在整個調速範圍內還需要保持較高的運行效率；
(4)電機設計時儘量設計為高額定轉速， 同時儘量採用鋁合金外殼， 高速電機體積小， 有利於減少電動汽車的重量；
(5)電動汽車應具有最優化的能量利用， 具有制動能量回收功能， 再生制動回收的能量一般要達到總能量的10%-20%；
(6)可靠性好：鑒於電動汽車所使用的電機工作環境更加複雜、惡劣， 因此， 可靠性必須要高。 同時還要保證電機生產的成本不能過高。
2、幾種常用的驅動電機
2.1直流電動機
直流電動機
在電動汽車發展的早期， 大部分的電動汽車都採用直流電動機作為驅動電機，
但是由於直流電動機有著複雜的機械結構， 例如：電刷和機械換向器等， 導致它的暫態超載能力和電機轉速的進一步提高受到限制， 而且在長時間工作的情況下， 電機的機械結構會產生損耗， 提高了維護成本。
此外， 電動機運轉時電刷冒出的火花使轉子發熱， 浪費能量， 散熱困難， 也會造成高頻電磁干擾， 影響整車性能。 由於直流電動機有著以上缺點， 目前的電動汽車已經基本將直流電機淘汰。
2.2交流非同步電動機
交流非同步電動機
交流非同步電機是目前工業中應用十分廣泛的一類電機，
如果採用向量控制的控制方式， 可以獲得與直流電機相媲美的可控性和更寬的調速範圍。 由於有著效率高、比功率較大、適合於高速運轉等優勢， 交流非同步機是目前大功率電動汽車上應用最廣的電機。
目前， 交流非同步電機已經大規模化生產， 有著各種類型的成熟產品可以選擇。 但在高速運轉的情況下電機的轉子發熱嚴重， 工作時要保證電機冷卻， 同時非同步電機的驅動、控制系統很複雜，
2.3永磁式電動機
永磁體電動機
永磁式電動機根據定子繞組的電流波形的不同可分為兩種類型， 一種是無刷直流電機， 它具有矩形脈衝波電流；另一種是永磁同步電機， 它具有正弦波電流。 這兩種電機在結構和工作原理上大體相同， 轉子都是永磁體， 減少了勵磁所帶來的損耗， 定子上安裝有繞組通過交流電來產生轉矩， 所以冷卻相對容易。
由於這類電機不需要安裝電刷和機械換向結構， 工作時不會產生換向火花， 運行安全可靠， 維修方便， 能量利用率較高。
永磁式電動機的控制系統相比於交流非同步電機的控制系統來說更加簡單。但是由於受到永磁材料工藝的限制，使得永磁式電動機的功率範圍較小，一般最大功率只有幾十千萬，這是永磁電機最大的缺點。
同時，轉子上的永磁材料在高溫、震動和過流的條件下，會產生磁性衰退的現象，所以在相對複雜的工作條件下，永磁式電機容易發生損壞。而且永磁材料價格較高，因此整個電機及其控制系統成本較高。
2.4開關磁阻電機
開關磁阻電動機
現在有一種新型驅動電機，與其它驅動電機相比具有如下特點：
（1）結構最簡單。定、轉子均為普通矽鋼片疊壓而成的雙凸極結構，轉子上沒有繞組，定子裝有簡單的集中繞組，具有結構簡單堅固、可靠性高、品質輕、成本低、效率高、溫升低、易於維修等諸多優點。
（2）調速性能好。
（3）可靠性好。
下面著重介紹開關磁阻電機與交流非同步機相比所具有的優勢。
2.4.1在電機本體結構方面
開關磁阻電機的結構比鼠籠式感應電機更簡單，其突出的優點是轉子上沒有繞組，僅僅是由普通矽鋼片疊壓而成。整個電機的損耗大部分集中於定子繞組上，這使得電機製造簡單，絕緣性好，容易冷卻，有著優秀的散熱特性，這種電機結構能減小電機體積和重量，可以用很小的體積取得較大的輸出功率。由於電機轉子機械彈性好，所以開關磁阻電機可以用於超高速運行。
2.4.2在電機驅動電路方面
開關磁阻電機驅動系統的相電流是單向的，同時與轉矩方向無關，可以只用一個主開關器件來滿足電機的四象限運行狀態。功率變換器電路與電機的勵磁繞組直接串聯，各相電路獨立供電，即使電機的某相繞組或者控制器發生故障，只需使該相停止工作即可，不會造成更大的影響。所以，無論電機本體還是功率變換器都十分安全可靠，所以比非同步機更適合用於惡劣環境。
2.4.3在電機系統性能方面
開關磁阻電機的控制參數多，很容易通過適當的控制策略和系統設計滿足電動汽車的四象限運行的要求，並且在高速運行區域也能保持優秀的制動能力。開關磁阻電機不僅效率高，而且在很寬的調速範圍內都可以保持高效率，這是其他類型的電機驅動系統難以媲美的。這種性能十分適合應用於電動汽車的運行情況，非常有利於提高電動汽車的續行里程。
通用水冷驅動電機冷卻系統
永磁式電動機的控制系統相比於交流非同步電機的控制系統來說更加簡單。但是由於受到永磁材料工藝的限制，使得永磁式電動機的功率範圍較小，一般最大功率只有幾十千萬，這是永磁電機最大的缺點。
同時，轉子上的永磁材料在高溫、震動和過流的條件下，會產生磁性衰退的現象，所以在相對複雜的工作條件下，永磁式電機容易發生損壞。而且永磁材料價格較高，因此整個電機及其控制系統成本較高。
2.4開關磁阻電機
開關磁阻電動機
現在有一種新型驅動電機，與其它驅動電機相比具有如下特點：
（1）結構最簡單。定、轉子均為普通矽鋼片疊壓而成的雙凸極結構，轉子上沒有繞組，定子裝有簡單的集中繞組，具有結構簡單堅固、可靠性高、品質輕、成本低、效率高、溫升低、易於維修等諸多優點。
（2）調速性能好。
（3）可靠性好。
下面著重介紹開關磁阻電機與交流非同步機相比所具有的優勢。
2.4.1在電機本體結構方面
開關磁阻電機的結構比鼠籠式感應電機更簡單，其突出的優點是轉子上沒有繞組，僅僅是由普通矽鋼片疊壓而成。整個電機的損耗大部分集中於定子繞組上，這使得電機製造簡單，絕緣性好，容易冷卻，有著優秀的散熱特性，這種電機結構能減小電機體積和重量，可以用很小的體積取得較大的輸出功率。由於電機轉子機械彈性好，所以開關磁阻電機可以用於超高速運行。
2.4.2在電機驅動電路方面
開關磁阻電機驅動系統的相電流是單向的，同時與轉矩方向無關，可以只用一個主開關器件來滿足電機的四象限運行狀態。功率變換器電路與電機的勵磁繞組直接串聯，各相電路獨立供電，即使電機的某相繞組或者控制器發生故障，只需使該相停止工作即可，不會造成更大的影響。所以，無論電機本體還是功率變換器都十分安全可靠，所以比非同步機更適合用於惡劣環境。
2.4.3在電機系統性能方面
開關磁阻電機的控制參數多，很容易通過適當的控制策略和系統設計滿足電動汽車的四象限運行的要求，並且在高速運行區域也能保持優秀的制動能力。開關磁阻電機不僅效率高，而且在很寬的調速範圍內都可以保持高效率，這是其他類型的電機驅動系統難以媲美的。這種性能十分適合應用於電動汽車的運行情況，非常有利於提高電動汽車的續行里程。
通用水冷驅動電機冷卻系統