新能源车用新型磁路高效发电机的开发应用

陈骏 杨伟民

摘 要：积极地开发、运用新型磁路高效发电机，能够有效解决新能源车领域的续航问题。基于此，本文从开发思路、问题解决、试验这几个层面深入研究了新能源车用新型磁路高效发电机的开发，并具体介绍了新能源车用新型磁路高效发电机在新能源房车、SUV、跑车上的应用，希望能够助力新能源汽车领域的发展。

关键词：新能源车;车辆续航;发电设备

引言：新能源车虽然能够降低车辆运行的环境成本以及经济成本，但“里程焦虑”问题使得新能源车的充电桩依赖过强，制约了其的普及应用，因此，为了消除车辆续航问题这一新能源车领域发展的痛点，人们开发了混合励磁发电机这一新型磁路高效发电机，以代替永磁电机，塑造更加优越的新能源车续航性能。

1 新能源车用新型磁路高效发电机的开发

1.1 确立发电机开发思路

就目前来看，磁路发电机通常为实心转子结构发电机，如SPM、IPM等发电机，这类发电机的质量较大，使得发电机在设置到汽车中之后，会提高汽车的运行荷载，增加能耗量，同时，发电机的发电量越大，其的转子结构体积、重量就越大，由此造成发电机的发电量总是难以满足汽车的能耗需求。但开发新型磁路发电机的主要目的是帮助新能源车摆脱充电桩，而若要达到该目的，就必须确保发电机的发电量与汽车的能耗需求量相匹配，因此，在混合励磁发电机开发中，人们确立一个轻量化的发电机开发思路方向，在不增加发电机重量的情况下，提高其发电效率。在此过程中，根据上述论述可以看出，常规磁路发电机重量大的主要原因是其具有实心的转子结构，由此研发人员将思路定位为，将实心的转子结构转化为空心的转子结构。考虑到其中铁芯部分质量占比较大，所以可以将开发研发的切入点放在铁芯的輕量化上，并考虑在铁芯结构中开孔，使其原有的实心结构转变，同时，此方法也有助于降低小轴向漏磁，改善发电效率。

1.2 构建合理的开发问题解决方案

根据上述思路，混合励磁发电机的开发是将改善转子结构形式作为切入点，而转子结构的改变势必会使发电机转速、负载发生变化，导致原有的配套电压调节系统，很难有效发挥其稳压的效用，造成新型磁路高效发电机所输出的电压不稳定，影响其供电效果。基于此，为了有效解决该项发电机研发问题，开发人员需要对发电机的电路进行改善，并运用合适的整流稳压技术，保持发电机输出电压的稳定性，优化高效发电机的使用性能。但在线路改造过程中，应当注意，要在条件允许范围内，减小改动范围，以免产生联锁反应，增加改造研发工作量。为此，可以考虑使用三相半控桥式稳压技术来进行线路的改造，一般来说，在该技术下，仅需要在线路中增设一个稳压调节器，就可以实现稳压，达到解决研发问题的目的。

1.3 做好开发试验

待新型发电机的样机制作完毕后，需对其进行性能试验，检验其是否符合研发要求，并及时识别、优化发动机性能上的问题，以获取有效的研发成果。在性能试验中，能够用于评价发电机性能的指标主要包括RFPM、TFPM等，因此，需按照现有的技术规程，依次检测上述各性能指标，然后根据各项性能指标试验测试结果，对比常规发电机的性能指标情况，综合评估发电机的性能水平，并找准其性能薄弱点，予以准确优化，增强开发效果。此后，待新型发电机的性能水平达到一定高度后，即可将其安装到汽车结构中，并予以实践试验，测试该发电机的汽车续航能力，确认无问题后，再尝试投入使用。

2 新能源车用新型磁路高效发电机的应用

2.1 在新能源房车续航中的应用

现阶段，虽然新能源车已经达到了一定的普及规模，但基本仅限于常规乘用车，房车类新能源车较少。从总体上来看，此类新能源车，主要由新能源车底盘，以及增程动力系统组成，其中，增程动力系统即发电机系统。但目前，由于房车属于一种自重较大的车辆，传统的磁路发电机往往不能有效满足其用电需求，因此，房车常用的发电机系统主要以汽油发电机为主，而这在一定程度上降低了新能源房车的环保性能，因此，将新型发动机作为房车的增程动力系统，则可以有效消除上述问题，使房车的新能源化更加彻底。在此过程中，鉴于房车在用途上的特点，人们通常更加重视汽车的续航能力，而新型发电机的高效特点，能够有效满足人们对房车续航能力的要求，提高新能源房车的使用性能。

2.2 在新能源SUV上的应用

除了房车以外，SUV也属于一种自重较大的车辆，而新能源SUV作为普及范围较广的新能源车，其的应用已经逐渐成为了充电桩数量不断上升的主要原因。据统计，近年来，国内新能源SUV销量增幅超过了20%，截至到2020年，新能源SUV的销量已经突破了100万辆，而新能源车迅速推广的背后，充电桩的数量也在同步增长，提高了新能源车的配套基础建设成本，这在一定程度上制约了新能源车的持续推广。在此过程中，如果能够将新型发电机运用到SUV的制造生产中，可以通过帮助SUV摆脱对充电桩的高度依赖，降低配套充电桩建造需求，突破新能源SUV的推广瓶颈。此外，目前，市场上虽然已经存在了增程系统，且能够达到1000公里的续航，但其依然需要消耗燃料，这使得无燃料发电机市场呈现出了空白的状态，有助于磁路型发电机产品迅速抢占市场，促进新能源车领域的优化发展[1]。

2.3 在新能源跑车上的应用

通常来说，人们对跑车的速度具有较高的要求，同时，在驾驶时，也通常会采用较高的速度，来驾驶跑车，因此，除了房车与SUV以外，跑车的运行能耗比较大，这使得跑车对续航能力的要求也比较迫切。基于此，将新型的发电机运用到跑车的增程系统建设中，能够使新能源跑车的性能更加优越。在此过程中，衡量跑车性能的指标主要为极限速度、百公里加速时间等，而达到较高的极限速度与较短的百公里加速时间，需要发动机具有更高的发电效率。对于新型发电机来说，其独特的铁芯结构，能够有效提高其的发电效率，可以顺利满足跑车对发动机的需求，而且新型发电机的轻量特点，也有助于跑车达到一个较高的极限速度。此外，由于磁路型的发电机相较于氢燃料电池，其制造运行成本更低，因此，将新型发动机运用到跑车中，能够塑造新能源跑车的经济性优势，改善跑车的使用性能[2]。

3 结论

综上所述，增强新型磁路高效发电机的开发应用效果，能够提升新能源车的使用性能水平。在新能源汽车产业中，通过开发、推行高效的汽车磁路发电机，可以帮助新能源车在日常行驶中摆脱对充电桩的高度依赖，扩大此类汽车的普及广度，从而加快推动汽车产业的转型升级。

参考文献：

[1]刘晓刚，褚力滨，张小崇. 某船用发电机组柴油机飞车原因分析与排除[J]. 内燃机与配件，2021，（08）：151-153.

[2]姜竹堂. 柴油发电机组在海洋钻机模块的应用分析[J]. 内燃机与配件，2021，（08）：177-179.