高可靠新能源汽车电机驱动技术问世保证车辆持续可靠输出动力

2022年07月20日 08:49:13来源：化工仪器网作者：羊舌木点击：4482

　　【化工仪器网项目成果 在我国“碳达峰”“碳中和”的大背景下，我国新能源汽车已经进入了规模化快速发展阶段，稳定和扩大新能源汽车消费是保障汽车产业平稳发展的重要途径。如何实现电机控制的高效、可靠，也成为了高品质氢燃料电池电动汽车驱动研究的核心。

　　作为电力传动的核心，电机在机械制造、生产生活中发挥着不可替代的作用。近年来，高速永磁同步电机作为新兴能源发展的一大热点，高速永磁电机具有效率高、比功率较大、功率因数高、可靠性高和便于维护的优点。与矢量控制的变频调速系统相结合，使永磁电动机具有更宽的调速范围，高速电机的永磁化成为电机驱动技术的重要发展方向之一。随着电机行业企业的产品结构调整和技术水平的不断创新，高速永磁电机在船舶推进、工业制造、新能源汽车等领域有着卓越的表现，正受到越来越广泛的应用。如何实现电机控制的高效、可靠，也成为了高品质氢燃料电池电动汽车驱动研究的核心。

　　近日，江南大学物联网工程学院教授樊启高和副教授黄文涛等人对电机驱动系统展开研究。在硬件实现方面，该团队采用宽禁带器件实现电动汽车电机控制系统硬件设计，提高控制系统的功率密度，满足电机在不同工况下的运行状态要求。

　　在软件上，他们成功采用转速估计算法代替了传统的机械式传感器测速方法，从而实现了避免其在电机高速运行下的不精准、不可靠的现象。这种算法不仅结构简单、易于实现、节约硬件成本，而且使得整个系统的体积进一步减小，车内空间更为丰富。

　　同时，该团队还针对对电机驱动系统可靠性问题，对功率器件开路故障展开深入研究，提出了基于信号和模型的混合故障诊断技术，能及时有效诊断单个以及多个功率器件的开路故障。为了进一步提高整个系统的稳定性，该团队还设计了针对功率器件开路故障的容错控制算法，实现电机系统安全无扰运行。

　　软件与硬件创新设计的结合，使得电机驱动系统即使在新能源车辆运行的过程中出现硬件故障依然能够平稳运转，进一步保证车辆能够持续可靠的输出动力。而目前，该团队还在与国内企业开展产学研合作，共同开发高速新能源车用电机控制系统，基于无传感器转速估计算法实现了电机10万转/分钟的高效、可靠驱动运行，以期在该领域进一步加强技术研发、人才培养和实验室共建的合作，推动高速电机驱动系统的产业化。

　　(资料来源：中国科学报)

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