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高可靠新能源汽車電機驅動技術問世 保證車輛持續可靠輸出動力
2022年07月20日 08:49:13
來源：化工儀器網 作者：羊舌木 點擊量：4708
近日，江南大學物聯網工程學院教授樊啟高和副教授黃文濤等人對電機驅動系統展開研究。
【化工儀器網 項目成果 在我國“碳達峰”“碳中和”的大背景下，我國新能源汽車已經進入了規模化快速發展階段，穩定和擴大新能源汽車消費是保障汽車產業平穩發展的重要途徑。如何實現電機控制的高效、可靠，也成為了高品質氫燃料電池電動汽車驅動研究的核心。
作為電力傳動的核心，電機在機械制造、生產生活中發揮著不可替代的作用。近年來，高速永磁同步電機作為新興能源發展的一大熱點，高速永磁電機具有效率高、比功率較大、功率因數高、可靠性高和便于維護的優點。與矢量控制的變頻調速系統相結合，使永磁電動機具有更寬的調速范圍，高速電機的永磁化成為電機驅動技術的重要發展方向之一。隨著電機行業企業的產品結構調整和技術水平的不斷創新，高速永磁電機在船舶推進、工業制造、新能源汽車等領域有著卓越的表現，正受到越來越廣泛的應用。如何實現電機控制的高效、可靠，也成為了高品質氫燃料電池電動汽車驅動研究的核心。
近日，江南大學物聯網工程學院教授樊啟高和副教授黃文濤等人對電機驅動系統展開研究。在硬件實現方面，該團隊采用寬禁帶器件實現電動汽車電機控制系統硬件設計，提高控制系統的功率密度，滿足電機在不同工況下的運行狀態要求。
在軟件上，他們成功采用轉速估計算法代替了傳統的機械式傳感器測速方法，從而實現了避免其在電機高速運行下的不精準、不可靠的現象。這種算法不僅結構簡單、易于實現、節約硬件成本，而且使得整個系統的體積進一步減小，車內空間更為豐富。
同時，該團隊還針對對電機驅動系統可靠性問題，對功率器件開路故障展開深入研究，提出了基于信號和模型的混合故障診斷技術，能及時有效診斷單個以及多個功率器件的開路故障。為了進一步提高整個系統的穩定性，該團隊還設計了針對功率器件開路故障的容錯控制算法，實現電機系統安全無擾運行。
軟件與硬件創新設計的結合，使得電機驅動系統即使在新能源車輛運行的過程中出現硬件故障依然能夠平穩運轉，進一步保證車輛能夠持續可靠的輸出動力。而目前，該團隊還在與國內企業開展產學研合作，共同開發高速新能源車用電機控制系統，基于無傳感器轉速估計算法實現了電機10萬轉/分鐘的高效、可靠驅動運行，以期在該領域進一步加強技術研發、人才培養和實驗室共建的合作，推動高速電機驅動系統的產業化。
(資料來源：中國科學報)
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