[00117559]电动汽车永磁电机驱动系统及其控制系统

本项目来源于襄阳市研究与开发项目,任务书编号：2014ABA001。与目前在电动汽车中使用交流感应电机相比,永磁同步电机以其体积小、效率高、性能优异,能全面满足电动汽车在特殊运行工况下对驱动系统的要求。电机及其驱动系统是纯电动汽车、混合动力电动汽车、燃料电池电动汽车的心脏,其主要作用是接受蓄电池输出的电能,将其转化为机械能,通过传动系统,将动力传送到车轮上,驱动电动汽车行驶。电动汽车的特殊运行工况,对驱动系统的要求包括：恒功率输出和高功率密度;在汽车起步和爬坡时具有低速一高转矩输出特性以满足电动汽车快速启动、加速、爬坡、频繁启/停的要求;具有较大的转速范围足以覆盖恒转矩输出区和恒功率输出区,一般在 25%～100%最大转速范围内,近似有小转矩、恒功率的输出特性,满足电动汽车最高车速和公路巡航行驶工况的要求快速的转矩响应特性,能够在不同的工作条件下可靠地工作;性价比高、维护简单、工作噪声低等。 （1）控制策略创新 采用最大转矩和饱和磁通最优控制策略的新技术,使驱动系统在有限电源和随机负荷条件下,达到了提高额定转速时最大转矩的效果; （2）系统结构创新 采用驱动电机与发动机、变速箱一体式的耦合装置新技术, 提高了电机的额定转速, 达到了提高驱动电机功率密的效果; （3）驱动电机散结构创新 采用了循环水道的强迫水内冷结构,改善了驱动电机的散热条件, 达到了提高驱动电机可靠性和使用寿命的效果。 产品通过了专业机构的查新检索,具有先进性;通过了国家汽车质量监督检验中心的监测,各项指标符合国家相关标准。本项目是混合动力汽车研发的基础性工作。针对混合动力汽车驱动电机性能提出的参数匹配、协调控制的方法,对优化整车设计和控制,降低整车成本,增强混合动力汽车的市场竞争力具有积极的意义。 国务院2012年发布的《节能与新能源汽车产业发展规划（2012—2020年）》指出：“到2015年,纯电动汽车和插电式混合动力汽车累计产销量力争达到50万辆;到2020年,纯电动汽车和插电式混合动力汽车生产能力达200万辆、累计产销量超过500万辆,燃料电池汽车、车用氢能源产业与国际同步发展。”襄阳市处于武汉—襄阳汽车工业走廊,又是全国第一批28个新能源试点城市之一,本地区汽车年产量50000辆以上,总产值100多亿元,而且汽车产量年增幅20%以上,按电动汽车5%的占有率,年产电动汽车7万辆,加上维修市场,电机系统的年需求量在10万套以上,这是一个不小的市场,具有较高的市场前景。 本项目对新能源汽车永磁同步电机驱动系统的结构、控制策略、功率匹配、电机电磁方案及测试等方面进行了研究,但作为新型驱动系统,尚有一些问题有待进一步探讨和研究,主要有： 1、永磁同步电机的结构有待于进一步优化,降低产品成本,提高经济效益; 2、对驱动系统以及变速箱的振动噪声进一步分析,并采取有效措施降低系统的振动噪声; 3、系统试验条件有待于进一步完善。