《电动汽车电机技术发展与挑战》演讲资料.pdfVIP

汽车电驱动系统发展与挑战 上海大学黄苏融 srhuang@shu.edu.cn 1 汽车电驱动系统发展与挑战 1 汽车电驱动发展与挑战及其基础前沿技术研究 2 IPM 永磁— 磁阻同步电机技术 3 高密度轻量化轮毂电机技术 4 新型动力传动技术 5 汽车电驱动设计与仿真验证技术 2 1.汽车电驱动发展与挑战及其基础前沿技术研究 1.1 HEV、EV追求高密度高效率轻量小型化的电驱动, 高品质低成本的电驱动 产业化产品，滿足大规模应用需求。 研究重点1 IPM 永磁电机技术、永磁轮毂电机技术、机电耦合集成技术。 HPD: 3 1.汽车电驱动发展与挑战及其基础前沿技术研究 电驱动系统大规模应用的成本目标值(当前内燃机的单位功率成本):$ 8 ～10/kW; 当前国际电驱动单位功率成本: $ 30 ～35/kW; 当前国内电驱动单位功率成本: $ 60/kW。 当前国内节能电机补贴: 100元/kW 研究重点2 高导磁低损耗E-Steel的应用基础研究，提高材料的利用率。  提升E-Steel的应用技术水平， 解决E-Steel性能评估与铁耗计算难题，根据应用 需求，合理提出E-Steel材料的电、磁、机械、热传导方面的性能指标。  依据定子铁芯轭部-旋转磁通与齿部-脉振磁通的特点，研究有取向硅钢与无取向 硅钢的拼块结构铁芯, 提高齿部铁芯磁感强度、降低铁耗。  应用Metglas材料，开发高密度盘式电机。  将SMC材料应用于拼块铁芯集中绕组电机。 钕铁硼稀土永磁材料价格快速上升 $25/kg @2008年， $280/kg @2011年5月； 高性能铁氧体代替钕铁硼，开发相应聚磁结构的IPM永磁电机； 4 1.汽车电驱动发展与挑战及其基础前沿技术研究 1.1 HEV、EV追求高密度高效率轻量小型化的电驱动, 高品质低成本的电驱动 产业化产品，滿足大规模应用需求。  高性能铁氧体代替钕铁硼永磁；EPS电机，开发相应聚磁结构的IPM永磁电机；  稀土钴永磁代替钕铁硼永磁，牵引电机；  感应电机可靠性高、性价比高，地位上升；  推动永磁同步磁阻电机、开关磁阻电机与混合励磁电机研究 ； 轨道交通电气化( 高铁、城市轨道) 产品以感应电机系统为主，加紧研发大功率永磁同步电机系统。 Cont.: 940Nm @ (0~1930 r/min) 190 kW @ （1930~3930r/min） Peak: 1500Nm @ (0~1930 r/min) 303.3 kW @ （1930~3930 r/min） 2237Nm @ (0~2561 r/min) 600 kW @ （2561~6000r/min ） 重型机械动力系统电气化，矿车电驱动 1.0MW-Cont./1.6MW-Peak, 当前正在研发感应电机电驱动产品，下一代研发永磁同步电机电驱动产品。 研究重点3 永磁材料的应用基础与抗退磁技术研究，提高材料利用率。5 1.汽车电驱动发展与挑战及其基础前沿技术研究 高品质电驱动系统目标：安全可靠，节能环保； 未来更高层面目标：安全舒适，控制智能化、通讯网络化。 1.2 安全可靠, 具备强大的故障容错系统解决方案  基于磁钢温度参数的抗电机短路去磁设计，极槽配合与去磁效应；  自适应、鲁棒性强的永磁转子温度和定子绕组温度的辨识及其实施技术；  多相电机多自由度的故障容错解决方案(短路、开路等故障容错) 1.3 高密度电驱动运行过程的输出能力取决于冷却传热技术与热能管理技术 研究重点4 故障检测与诊断，故障容错与