詳解：特斯拉汽車的電驅(qū)動系統(tǒng)有何優(yōu)缺點

(1)特斯拉汽車的動力系統(tǒng)

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

儲能系統(tǒng)(Energy Storage System-ESS)

功率電子模塊(Power Electronics Module-PEM)

電動機(Electric Motor-EM)

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

儲能系統(tǒng)ESS由6,831塊鋰離子電池組成，輸出直流電DC，是電動車的動力之源。儲能系統(tǒng)輸出的直流電經(jīng)過功率電子模塊PEM逆變成交流電AC，為交流電動機供電。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)

由于儲能系統(tǒng)ESS輸出的是直流電，要想為交流電動機供電，必須首先將直流電逆變?yōu)榻涣麟姡@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、電機的RPM(每分鐘轉(zhuǎn)數(shù))、轉(zhuǎn)矩和再生制動系統(tǒng)。該制動系統(tǒng)通常通過制動捕獲動能，并將其反饋傳輸回ESS。電池組、功率電子模塊和電機系統(tǒng)的效率和集成能夠達到85至95%，從而使馬達輸出可達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)，是因為交流調(diào)速系統(tǒng)具有如下優(yōu)點：

交流電機結(jié)構(gòu)簡單，便于日常維護;

交流電機堅固耐用、重量輕，需要動態(tài)響應(yīng)高的場合(精密、高速控制)時優(yōu)勢顯著;

調(diào)速的動態(tài)性能好，經(jīng)濟可靠;

功率因數(shù)高、諧波小;

電機效率高、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)速傳動有優(yōu)點，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。

但這對于特斯拉都不是問題啦。

(3)特斯拉汽車的電動機

(3)特斯拉汽車的電動機

特斯拉汽車的心臟是它的3相，4極感應(yīng)電動機，它的重量只有70 磅。根據(jù)特斯拉的聲明和獨立測試，特斯拉汽車可在約四秒加速到60英里每小時，最高速度能達到大約130英里每小時。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，并使電動機維持在大馬力狀態(tài)，它可以達到13000轉(zhuǎn)，這是大多數(shù)內(nèi)燃機無法做到的。

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

該感應(yīng)電動機的介紹如下：

特斯拉汽車主要對電動機的轉(zhuǎn)子進行了一些列的改進，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：