电动汽车用永磁同步电机驱动系统的高性能控制研究.pdf

综 述 第5卷　第22期 CONSTRUCTION 2015年8月 电动汽车用永磁同步电机驱动系统的高性能控制 李　松　仇惠惠 长城汽车股份有限公司技术中心，河北省汽车工程技术研究中心　河北保定　051000 摘　要：我国电动汽车的研究和开发起步比较早，发展比较快，但由于传统汽车及相关产业基础相对薄弱、投入不足，差距还很大，中高端 技术竞争压力越来越大。为促进我国汽车行业向创新驱动型转型，抢占技术制高点，培育新能源汽车战略性新兴产业，主导产业变革，确保我国 汽车行业的可持续发展，我们仍需要加倍努力。 关键词：汽车工程；永磁同步电机；效率优化 中图分类号：F407 文献标识码：A 1、导言 车、日本 Nissan 汽车公司的 FEV 电动轿车等。但是与永磁同步 永磁同步电机具有高效率、高功率密度、良好弱磁扩速能 电机相比，异步电机功率密度和效率都偏低，正在逐渐被性能 力与安全可靠性，因此在电动汽车领域得到了广泛应用。当 更加优越的永磁同步电机所替代。 负载转矩或转速给定发生突变时，切换到瞬态快速动态响应 开关磁阻电机转子无绕组、转速范围大、适合于高速运 电流分配控制策略，以提高系统动态响应速度，并开发基于 行、起动转矩大、启动电流小、热耗大部分集中于定子而易于 TMS320F2812 的永磁同步电机高效快响应集成控制系统。 冷却可有较高的最大允许温升，延长了使用寿命，并且性能可 2、电动汽车电机选型 靠，近二十年来一直是应用研究的热点。海湾纯电动汽车所 近年来关于电动汽车的各项关键技术都有较大突破，这些 用 SRD 开关磁阻电机是由山东德森机电科技股份有限公司研 关键技术的突破使得电动汽车再次成为研究的热点，为电动汽 制的，这是我国首批以开关磁阻电机装配的汽车。东风汽车公 车的使用和普及提供了有利条件。首先是车用驱动电机及其 EQ6110HEV3 型混合动力电动城市客车用的也是开关磁阻电机。 控制技术的研究和应用取得了很大进展。电动汽车用驱动电机 但是开关磁阻电机的运行噪声大，转矩脉动严重而且相对于永 与一般的工业电机有所区别，电动汽车驱动电机是一种特种电 磁同步电机来说效率和功率密度较小。 机，具有其自身特定的使用条件，这就要求其必须具过载能力 永磁同步电机具有体积小、质量轻、便于维修、高效率、 强、效率高、质量小、功率密度大、尺寸小、可靠性好及成本 高功率密度和较高的调速范围等特点。另外由于永磁同步电机 低等特点。常见的车用驱动电机有直流电动机、永磁同步电 转子没有励磁绕组而无铜耗、磁通小、在低负载时铁耗非常 机、开关磁阻电机和感应电机。表 1 为电动汽车常用驱动电机 小。永磁同步电机相对来说，技术成熟，用作电动车驱动电机 的性能比较。 时综合性能最好。日本和欧洲各国多采用永磁同步电机作为电 表1　电动汽车常用驱动电机的性能比较 动汽车驱动电机。 3、电动汽车驱动系统用电机种类及控制技术 3.1 直流电动机及控制技术 直流电动机结构较为简单，是电动汽车中较早使用的驱动 系统。但随着控制技术的发展和电力电子技术的进步，直流驱