詳解：特斯拉汽車的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)有何優(yōu)缺點(diǎn)

(1)特斯拉汽車的動(dòng)力系統(tǒng)

不同于傳統(tǒng)的汽油動(dòng)力車，特斯拉汽車的動(dòng)力系統(tǒng)主要由四個(gè)部分組成：

儲(chǔ)能系統(tǒng)(Energy Storage System-ESS)

功率電子模塊(Power Electronics Module-PEM)

電動(dòng)機(jī)(Electric Motor-EM)

順序手動(dòng)變速箱(Sequential Manual Transmission-SMT)

儲(chǔ)能系統(tǒng)ESS由6,831塊鋰離子電池組成，輸出直流電DC，是電動(dòng)車的動(dòng)力之源。儲(chǔ)能系統(tǒng)輸出的直流電經(jīng)過(guò)功率電子模塊PEM逆變成交流電AC，為交流電動(dòng)機(jī)供電。由此可見，特斯拉汽車是屬于交流調(diào)速系統(tǒng)。

(2)特斯拉汽車的交流調(diào)速系統(tǒng)

(2)特斯拉汽車的交流調(diào)速系統(tǒng)

由于儲(chǔ)能系統(tǒng)ESS輸出的是直流電，要想為交流電動(dòng)機(jī)供電，必須首先將直流電逆變?yōu)榻涣麟?，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(gè)絕緣柵雙極晶體管(IGBT)將直流電轉(zhuǎn)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(jí)、電機(jī)的RPM(每分鐘轉(zhuǎn)數(shù))、轉(zhuǎn)矩和再生制動(dòng)系統(tǒng)。該制動(dòng)系統(tǒng)通常通過(guò)制動(dòng)捕獲動(dòng)能，并將其反饋傳輸回ESS。電池組、功率電子模塊和電機(jī)系統(tǒng)的效率和集成能夠達(dá)到85至95%，從而使馬達(dá)輸出可達(dá)185千瓦的功率。

“The Roadster's charging port

特斯拉汽車之所以采用交流調(diào)速系統(tǒng)而不采用直流調(diào)速系統(tǒng)，是因?yàn)榻涣髡{(diào)速系統(tǒng)具有如下優(yōu)點(diǎn)：

交流電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于日常維護(hù);

交流電機(jī)堅(jiān)固耐用、重量輕，需要?jiǎng)討B(tài)響應(yīng)高的場(chǎng)合(精密、高速控制)時(shí)優(yōu)勢(shì)顯著;

調(diào)速的動(dòng)態(tài)性能好，經(jīng)濟(jì)可靠;

功率因數(shù)高、諧波小;

電機(jī)效率高、節(jié)能效果好(相比直流綜合節(jié)電率在15-25%)。

雖然交流調(diào)速傳動(dòng)有優(yōu)點(diǎn)，但它也存在以下不足之處有待提高：

線路復(fù)雜，控制難度大;

交流變頻調(diào)速裝置初期投入成本略高。

但這對(duì)于特斯拉都不是問(wèn)題啦。

(3)特斯拉汽車的電動(dòng)機(jī)

(3)特斯拉汽車的電動(dòng)機(jī)

特斯拉汽車的心臟是它的3相，4極感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，它的重量只有70 磅。根據(jù)特斯拉的聲明和獨(dú)立測(cè)試，特斯拉汽車可在約四秒加速到60英里每小時(shí)，最高速度能達(dá)到大約130英里每小時(shí)。特斯拉汽車甚至可以在非常低的轉(zhuǎn)速產(chǎn)生較大的扭矩，并使電動(dòng)機(jī)維持在大馬力狀態(tài)，它可以達(dá)到13000轉(zhuǎn)，這是大多數(shù)內(nèi)燃機(jī)無(wú)法做到的。

特斯拉汽車的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)是其專利產(chǎn)品，專利文件參考如下：

該感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的介紹如下：

特斯拉汽車主要對(duì)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子進(jìn)行了一些列的改進(jìn)，以使其能夠?qū)崿F(xiàn)特斯拉汽車的要求，其專利轉(zhuǎn)子如下所示：