【《电动摩托车的研究发展现状文献综述》2400字】

电动摩托车的研究发展现状文献综述1.1 国内研究发展现状1985年第一辆电动摩托车诞生[9]。而后大批专家学者对电动摩托车进行研发投入了大量精力，并取得了瞩目的成就，这不仅可以从电动摩托车的产销量上看出，也具体体现在电池、电机、电控方面专利技术上。1990年清华大学[10]提出将电动摩托车驱动系统采用轮毂电机，设计了一种半轴式高速有刷轮毂电机，并将该结构申请了发明专利。这是我国在电动摩托车驱动系统领域最早申请的专利。几十年来，关于轮毂驱动系统的研究层出不穷。环一军提出一种新型电动摩托车用轮毂电机[11]，利用电机带动两级齿轮进行减速传动提供驱动，这种电机结构相较同功率的电机重量更轻、体积更小。沈迎、邱国平等人提出一种45槽40极的外转子直驱方案，通过优化，提升了电机的效率，并且降低了电机噪声[12]。温群峰设计了一款采用电机加一级行星齿轮减速进行传动的系统[13]，并在其中增加了单向离合器，经由齿轮减速后，再由单向离合器传递给轮毂。朱幕松提出一种超薄的轮轴式轮毂电机[14]，该电机采用半轴式结构，左右轮毂支撑在左右两个半轴上，在其中一根半轴上固定电机，该设计结构将轮毂开裆减小到70mm，简化了整体结构。严振华设计了一种通轴式结构[15]，采用电机和双级行星齿轮减速的形式驱动，两级齿轮均可输出转矩，这种结构将电机的外径尺寸缩小到了65-70mm。上海新安乃达技术股份有限公司设计了一种轮毂驱动系统[16]，采用包含低速直驱电机组件和高速电机组件的双驱动电机加行星齿轮减速，不仅充分利用了直驱低速电机额定工况下效率高的特性，还利用减速驱动电机在特殊工况下为直驱电机提供补充转矩，通过二者的结合实现了高效节能驱动的目的。对轮毂驱动系统的核心部件—电机学术界也做了大量的研究。浙江大学沈建新等人设计了一种135W内转子集中绕组的直流无刷电机，利用集中绕组缩短了电机的端部绕组长度，电机效率达78%以上[17]。阮明[18]设计了电动摩托车用功率为350W的电机，效率可达85%以上。T.F.Chan设计了一款轴向永磁无刷直流电机[19]，并加工了样机进行实验，验证了合理性。上海电机学院的李化影设计了一款额定功率1000W，额定转速500r/min电机[20]，并加工了样机进行试验。与此同时，开关磁阻电机也开始被应用在电动摩托车上。东南大学花为等人设计了一款16极12槽的开关磁阻轮毂电机系统[21]，通过理论仿真分析和样机试制实验，取得了理想的效果。西安交通大学的胡艳芳等人也设计了一款额定功率为350W，额定转速为400r/min的电动摩托车用磁阻电机[22]，并制造了样机进行实验，试验结果能很好的满足性能需求。但是开关磁阻电机在转速提升方面一致受到限制。图1.1国内生产的一款电动摩托车1.2 国外研究发展现状日本也是一个电动摩托车的使用大国，日本许多公司从上世纪90年代就着手研究。雅马哈公司在1989年就研发出了一种电动摩托车样机，并在五年后投入市场，雅马哈公司主要研究的是中轴式电机驱动[23]。而三洋电机着重对轮毂电机齿槽转矩进行了研究[24]，并将电机的齿槽转矩降低到了2.5%。此外，德国专家对高转矩轮毂电机和高速轮毂电机各自的性能进行了仿真分析对比[25]。马来西亚科技大学研究了电动摩托车用低速大转矩无刷直流电机[26]，对比了三种槽极配合方案，通过分析其电磁特性和电机输出性能，得出了9槽10极的方案最佳。韩国JiyoungLee等人采用响应面法对外转子直驱电机进行了优化设计[27]，利用二维有限元进行电磁分析，在功率和齿槽转矩方面的优化都达到了比较好的效果。韩国的Kyung-SuKim等人设计了一种外转子永磁同步电机[28]，通过有限元法优化铁心和永磁体的形状来减小齿槽转矩，并制造了样机进行了验证。加拿大YinyeYang等人设计了一款V型永磁体的36槽32极外转子电机[29]，并通过试验验证了具有高转矩高功率输出的性能。除了在科研领域的研究之外，国外很多公司如日本雅马哈和松下、德国宝马、美国福特等公司也都生产了许多有代表性的产品。参考文献[1] 刘斌.我国新能源汽车的现状及前景分析[J].环球市场,2016,(23):178-178.[2] 刘志华.浅谈电动车火灾成因和预防对策[J].商品与质量:学术观察.2011,(9):229-229,218.[3] 辜承林.国内外轮毂电机应用概况和发展趋势[J].微电机.2007,40(9):77-78.[4] 贡俊.曹中圣,杨喜军,雷淮刚.电动自行车用各种电机的分析比较[J].电机与控制应用,2001,2(19):31-32.[5] GuilongMa.CurrentSituationandDevelopmentTrendofElectricBicycleinChina[C].NationalBicycleIndustryInformationCenterinShanghai.2002.[6] 史庆夫.磁场特性对永磁同步电机特性的影响研究[D].哈尔滨工业大学,2009.[7] 张好明.Halbach永磁电动机的计算机辅助设计[D].南京航空航天大学,2004.[8] 宋国强,赵朝会.Halbach列永磁电机的研究[J].电机与控制应用,2008,35(7):12-17.[9] 黄宣俊.中国市场上的第一辆电动自行车[J].电动自行车,2005(01):46-49.[10] 马贵龙.电动自行车传动方案综述[J].电器工业,2002(06):5-7.[11] 环一军.一种电动自行车轮毂电机[P].江苏：CN1601857,2005-03-30.[12] 沈迎,邱国平,何雪荣.永磁三相无刷分数槽集中绕组电动自行车轮毂电机[P].江苏：CN101582617,2009-11-18.[13] 温群峰.电动自行车紧凑型轮毂电机[P].江苏：CN104753244A,2015-07-01.[14] 朱幕松.超薄型轮轴式轮毂电机[P].安徽：CN105375683A,2016-03-02.[15] 严振华.电动自行车的通轴式微型轮毂电机[P].天津：CN107878664A,2018-04-06.[16] 黄洪岳,徐建,杨锟,卓达.双驱动轮毂电机结构及电动自行车[P].上海：CN107465296A,2017-12-12.[17] 沈建新,廖海平,陈永校.电动自行车轮毂式无刷直流电机结构分析[J].电工电能新技术,1999(01):6-9+75.[18]阮明.新型电动自行车直流无刷电动机的设计与控制[J].机电工程,2002(01):63-68.[19] T.F.Chan,Lie-TongYan,Shao-YuanFang,In-wheelpermanent-magnetbrushlessDCmotordriveforanelectricbicycle[J],IEEETransactionsonEnergyConversion,2002,vol.17,no.2.[20] 李化影.电动自行车用210轮毂电机优化设计的研究[D].上海电机学院,2017.[21] 花为,华浩,赵桂书,程明.一种用于电动自行车的高性能开关磁阻电机系统[J].南京航空航天大学学报,2014,46(01):37-43.[22] 胡艳芳,丁文,吴路明.基于场路耦合的轮毂式开关磁阻电机的电磁性能分析[J].电工技术学报,2017,32(15):34-41.[23] 涂翘甲.日本电动自行车技术发展综述[J].中国自行车,2004(01):26-28.[24] Y.Tomigashi,T.Ueta,K.Yokotani,K.Ikegami,Reducingcoggingtorqueofinteriorpermanentmagnetsynchronousmotorforelectricbicycles[C],2005EuropeanConferenceonPowerElectronicsandApplications,Dresden,2005.[25] E.Starschich,A.Muetze,ComparisonofthePerformancesofDifferentGearedBrushless-DCMotorDrivesforElectricBicycles[C],2007IEEEInternationalElectricMachines&DrivesConference,Antalya,2007.[26] A.Adnan,D.Ishak,FiniteelementmodelingandanalysisofexternalrotorbrushlessDCmotorforelectricbicycle[C],2009IEEEStudentConferenceonResearchandDevelopment(SCOReD),Serdang,2009.[27] JiyoungLee,JongmooKim,ByungchulWoo,Optimaldesignofin-wheelmotorforanE-bike[C],2016IEEETransportationElectrificationConferenceandExpo,Asia-Pacific(ITECAsia-Pacific),Busan,2016.[28] K.Kim,S.Lee,H.Cha,K.Lee,S.Park,DesignandanalysisofouterrotortypeIPMSMforAnelectricbicycle[C],INTELEC2009-31stInternationalTelecommunicationsEnergyConference,Incheon,2009.[29] Y.Yang,M.M.Rahman,T.Lambert,B.Bilgin,A.Emadi,DevelopmentofanExt