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新能源汽车电机产业发展交流报告

导读: 对于电动汽车电机驱动影响要求的话,目前来说最能说得清楚就是低速大转矩,启动滑坡用,实现高速宽的恒功率,电动汽车系统,实现高功率密度,这是我们的特色,此外,整个系统高效,不光功率效率,还有能源效率节约,这是非常重要的。

  主持人(孙立清):各位代表下午好,按照日程安排,现在就开始下一届论坛。今天下午总共有八位演讲人,将在电机电驱动系统、ISO26262制动能量回馈、电力系统、北斗导航、能源革命等方面给大家做一个介绍。我来自北京理工大学,我叫孙立清,主要负责整车系统集成这方面工作。

  下面开启今天下午的报告,首先有请中科院电工所研究所研究员、中国电工技术学会电动车辆专委会主任委员温旭辉,她发言的题目是“电动汽车电机及控制系统”。温教授,1953年毕业于清华大学电机系,获得博士学位,电工所研究员,博士生导师,所里学位委员会副主任,中国电工学会电动车技术委员会主任委员,IEEA高级会员。温教授研究领域是电机驱动、电力电子,以及电动车应用,发表300多余篇论文,以及十几项专利。

  下面有请温教授介绍电动汽车电机及控制系统,大家欢迎!

  温旭辉:各位老师、同事,下午好!我来给大家报告一下电动汽车电机及控制系统研究及进展。

  首先回味一下电动汽车电机驱动要求,报告一下两项进展工作。对于电动汽车电机驱动影响要求的话,目前来说最能说得清楚就是低速大转矩,启动滑坡用,实现高速宽的恒功率,电动汽车系统,实现高功率密度,这是我们的特色,此外,整个系统高效,不光功率效率,还有能源效率节约,这是非常重要的。

  这张表,实际上对比可用于电动汽车的电机,大家都比较熟悉。在电动汽车上从直流电机、交流电机、开关磁阻电机、永磁电机,也是过很多次,也试过很多年。从性能来说,永磁电机是目前是不可替代高效、高功率密度的电机。日本丰田五六百万辆台还是使用这个永磁电机。

  这张图相对学术一些,这是我们的研究,车用永磁电机性能设计,不同于普通工业用的电机。这张表研究怎么样满足整车对于电机要求,同时还要满足约束条件,可以看得出来,这张图相对比较复杂一点,稍微讲一下。41这个公式,讲的参数设计要能够满足最大电量的约束,就是41。这不是无限制做大裂变器。41这条线,在额定的速度下是这样,42这条线是这样,最高仍然电流不能超过裂变器提供的性能。43公式是蓝色线,这条线的意思是跟控制相关,要把特征电流,有的人要放在一个椭圆以外,会放到中间。在44这条线的时候,就是最高的电压限制,完全是由电池约束来的。45这条线区分了有效和无效参数。要满足这么多公式,实际上我们永磁电机的这种跟控制相关的参数。会完全有可能是在一个非常小的区域。这就是车用永磁电机,目前来讲,就是五个公式使得我们的设计跟别人不同。

  首先跟大家讲一下这种车对电机要求,永磁电机的设计需要满足哪些条件。接下来给大家报告一下我们目前做的一个工作,就是永磁电机的高效区规划。这张图借用龚俊某此演讲的一张图,红色的线代表的是车队电机驱动的输出的要求,横轴是电机转速,纵轴是对于转矩的要求,搞电机的人都知道,低速的时候频率很低,应该铁损耗不是主要的,占优的是铜损耗,随着速度增高、频率增高,铁损耗增高。我们非常小的时候,数学上应该学过。只要这边以铜损为主,这边以铁损为主,真正高效区是落在两种之间。大家一定看到过很多电机效率图,大体上一定是这样规律,这边铜损为主,这边铁损为主。大部分看到这样一个区域效率会比较高。

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