特斯拉汽车的电驱动系统有何优缺点？

雷锋网 • 10年前扫码分享

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【编者按：原作者 FrancisQu ，发表在知乎。】

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提问：

特斯拉汽车的电驱动系统有何优缺点？就是电机和驱动电机的控制器。

回答：

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（1）特斯拉汽车的动力系统

不同于传统的汽油动力车，特斯拉汽车的动力系统主要由四个部分组成：

储能系统（Energy Storage System-ESS）
功率电子模块（Power Electronics Module-PEM）
电动机（Electric Motor-EM）
顺序手动变速箱（Sequential Manual Transmission-SMT）

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储能系统 ESS 由 6,831 块锂离子电池组成，输出直流电 DC，是电动车的动力之源。储能系统输出的直流电经过功率电子模块 PEM 逆变成交流电 AC，为 交流电动机 供电。由此可见，特斯拉汽车是属于 交流调速系统 。

（2） 特斯拉汽车的交流调速系统

由于储能系统 ESS 输出的是直流电，要想为交流电动机供电，必须首先将直流电逆变为交流电，这一功能是由功率电子模块 PEM 完成。特斯拉汽车的功率电子模块使用 72 个绝缘栅双极晶体管（IGBT）将直流电转换为交流电。除了控制充电和放电速率，功率电子模块还控制电压等级、电机的 RPM（每分钟转数）、转矩和再生制动系统。该制动系统通常通过制动捕获动能，并将其反馈传输回 ESS。电池组、功率电子模块和电机系统的效率和集成能够达到 85 至 95％ ，从而使马达输出可达 185 千瓦的功率 。

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「The Roadster’s charging port
Image © 2006 Tesla Motors, Inc. All rights reserved.」

特斯拉汽车之所以采用交流调速系统而不采用直流调速系统，是因为 交流调速系统具有如下优点 ：

交流电机结构简单，便于日常维护；
交流电机坚固耐用、重量轻，需要动态响应高的场合（精密、高速控制）时优势显著；
调速的动态性能好，经济可靠；
功率因数高、谐波小；
电机效率高、节能效果好（相比直流综合节电率在 15-25%）。

虽然交流调速传动有优点，但它也存在以下不足之处有待提高：

线路复杂，控制难度大；
交流变频调速装置初期投入成本略高。

但这对于特斯拉都不是问题啦。

（3）特斯拉汽车的电动机

特斯拉汽车的心脏是它的 3 相，4 极感应电动机，它的重量只有 70 磅。根据特斯拉的声明和独立测试，特斯拉汽车可在约四秒加速到 60 英里每小时，最高速度能达到大约 130 英里每小时。特斯拉汽车甚至可以在非常低的转速产生较大的扭矩，并使电动机维持在大马力状态，它可以达到 13000 转，这是大多数内燃机无法做到的。

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