汽车永磁同步电机切换函数式混合控制策略

为提高电动汽车所配永磁同步电机（PMSM）的驱动系统工作效率，增强运动过程的平稳性及响应速度，以达到提升电动汽车驱动系统的整体动态控制性能。根据电动汽车电机工作特性分析及反馈控制原理推导，提出并设计切换函数式混合控制技术。该控制技术有效地提高了车用电机控制系统的动、静态性能和鲁棒性。为验证所提控制技术的有效性，建立仿真模型对其进行仿真分析，并搭建实验平台进行实验验证。仿真与实验结果均表明，所提控制技术具有输出响应快、无超调和振荡的优点，能够提高电机工作效率，优化驱动系统输出特性，提升电动汽车驱动系统的控制性能。     

电动汽车用高速永磁同步电机的优化设计与铁损分析

为了提升电动汽车用高速永磁同步电机电磁性能及效率，应用田口法对某额定功率60 k W、额定转速5 000 r/min的电动汽车用高速永磁同步电机的结构进行了优化，通过分析各优化变量对电机铁损、平均电磁转矩和转矩脉动的影响程度，得到了最佳优化方案；建立电机的铁损模型，分别用正弦等效法、谐波分量法和有限元法计算了电机的定子铁损；最后，通过对比定子铁损和效率的测量结果与计算结果，验证了电机铁损分析方法的合理性。     

双电机耦合驱动电动汽车驱动模式划分与优化

为充分发挥一款双电机耦合驱动系统电动汽车(DMCP-EV)多驱动模式的节能优势,制定了基于系统效率最优的驱动模式控制策略。根据该双电机耦合驱动系统的结构特点,定义了电机4种驱动模式并分别建立其动力学驱动模型和系统效率模型。在满足动力性要求的前提下,分析并划分了各驱动模式的工作范围,以系统效率为优化目标,采用粒子群优化算法进行优化,获得最佳的驱动模式切换控制和转矩分配策略。开展了Matlab/Simulink仿真和硬件在环试验验证。结果表明,经系统效率优化的驱动模式在满足动力性要求的前提下,有效提高了双电机耦合驱动系统的经济性,能耗降低11%。     

纯电动汽车传动系统-电机结构参数协同设计优化

提出一种纯电动汽车传动系统与电机结构参数协同设计优化方法，来提高纯电动汽车动力性与经济性，同时降低永磁同步电机齿槽转矩以降低电机的振动噪声。首先，以电机结构参数为输入，额定转矩与齿槽转矩为输出，开展了基于电机多参数仿真和不同机器学习预测模型精度的研究，并建立永磁同步电机额定转矩和齿槽转矩的高精度机器学习预测模型；其次，利用电机基本设计参数（额定转矩、峰值转矩、额定转速、峰值转速）以及峰值效率构建永磁同步电机效率map图的快速预估数学模型；再次，基于电机齿槽转矩预测模型以及电机效率map图的快速预估数学模型，建立电机结构参数与效率特性的映射关系；最后，以电机结构参数和传动比为优化变量，整车动力性、经济性以及电机齿槽转矩为优化目标，运用遗传算法进行多目标优化。仿真结果表明，相较于优化前，优化后的整车性能0-100 km/h加速时间缩短了27.3%,15 km/h最大爬坡度提高了40.5%,WLTC工况能耗减少了1.6%，电机齿槽转矩降低了42.2%。     

基于电机参数设计的电动车辆经济性优化研究

为通过电机结构设计来提高电动汽车的动力性和经济性,理论探讨了电动车用永磁同步电机的稳态特性与其结构参数之间的关系,并使用OPPeD ePMSM软件进行了参数化分析;提出了电机主要结构参数的初始设计和优化方案,并针对国内某款电动车型进行了驱动电机优化设计,改善其电机的效率特性。整车经济性仿真结果表明,使用所提电机结构参数优化方法,在保证整车动力性不变的前提下,基于5工况的电机系统效率均值提升了6.4%,单位里程能耗均值下降了7.2%。     

以市场应用为研发导向——访上海大郡动力控制技术有限公司总裁徐性怡

他于1982年赴美留学,1990年获得威斯康辛大学电力电子及电机驱动专业博士学位。1992年至2002年期间在福特汽车公司担任技术专家、高级技术专家、部门经理,长期负责电动汽车用电机驱动系统开发工作。其间主持开发了电池电动汽车牵引电机控制系统、电动转向助力电机控制系统、混合电动汽车用集成启动发电机系统、燃料电池汽车用带辅助DC/DC电源的牵引电机系统、燃料电池用高速高压空气压缩机电机驱动系统等汽车用电机及其控制系统,此外还参与制定了越野车4轮驱动型混合电动车动力系统的选型设计     

电机驱动系统检测报告生成系统开发与应用

针对人工编制电动汽车电机驱动系统性能检测报告效率低、门槛高、品质差的问题，设计一款基于MATLAB的自动分析试验数据、自动计算试验结果并生成试验报告的系统，成功应用在某款电机驱动系统性能检测中。     

某纯电动汽车驱动系统24阶振动噪声的分析与优化

简述纯电动汽车用驱动电机系统振动噪声的来源、传递路径及优化途径,并针对某纯电动汽车蠕行模式驱动电机系统24阶振动噪声进行分析,得出车辆在130～200r/min转速范围内、 74Hz频率附近局部强化的24阶振动噪声是由驱动电机激励、驱动电机电磁力波频率同车辆动力总成固有频率共振引起的。同时提出了增加预置扭矩、优化扭矩阶跃强度的方案,有效地减弱了蠕行模式驱动电机系统24阶振动噪声。     

基于展频时钟的电机驱动系统电磁干扰抑制研究

电机驱动系统是电动汽车的关键零部件,因为瞬变的高电压和大电流、繁多的耦合路径,电机驱动系统产生的辐射发射成为电动汽车的主要干扰源之一,影响了电动汽车的电磁兼容(EMC)性能。为了抑制电机驱动系统的辐射发射,提高电动汽车的稳定性和安全性,本文从干扰源、传播路径、敏感设备3个角度分析电机驱动系统产生电磁干扰的原因,总结一系列优化EMC性能的方法,并提出了展频时钟技术在电机驱动系统的应用。实车验证结果表明,优化后EMC辐射显著下降,可满足GB/T 18387-2008要求。     

分布式驱动电动汽车转矩节能优化分配

为了提高分布式驱动电动汽车的经济性和续航里程,对4个轮毂电机驱动转矩优化分配问题进行研究。通过轮毂电机台架试验得到轮毂电机的驱动效率特性,分析转矩优化分配实现节约整车能耗的可行性;建立侧重提高电机效率的目标函数,使电机转矩处于电机效率Map图中的高效区;建立侧重提高电机响应速度的目标函数,减小转矩分配瞬间电流波动过大带来的能耗;基于模糊理论设计以电机效率为变量的权重函数,实时调节权重来协调2种目标函数,提出一种转矩节能优化分配方法,得到最优的轴间转矩分配系数。在后轴驱动、平均分配、优化分配3种分配方式下进行整车能耗的ECE城市循环工况对比仿真分析。结果表明：提出的节能优化分配方法通过实时优化驱动电机的转矩,避免了电机工作在转矩过大和过小的低效区,提高了整个驱动系统的能量利用率,相比于后轴驱动和平均分配整车能耗效率提高了5.91%和10.54%;实车试验验证了转矩节能优化分配算法的节能效果,优化分配相比另外2种分配方式整车能耗效率分别提高了3.66%和8.58%。     

电动汽车驱动用电机的选择

本文在提出电动汽车对驱动电机的性能指标要求的基础上,通过比较几种不同的汽车驱动用电机,最后论证提出一种适合于电动汽车驱动用的性能优越的电动机——外转子双凸极永磁电动机（DSPM）,并针对该电机提出了一些设计方面的特点。     

纯电动汽车能量消耗优化仿真与试验研究

文章通过建立纯电动汽车能量消耗数学计算模型,研究了整车阻力、能量回收、动力电池系统、电驱动系统、电气系统、充电系统等6个方面对能量消耗的影响,从仿真分析和试验分析两方面研究了纯电动汽车能量消耗优化的措施,可以针对性地改进车辆能量消耗,提升整车续驶里程,为纯电动汽车各系统的参数设计与优化提供了依据。     

浅谈再生制动能量回收技术

电动汽车续驶里程不足是制约电动汽车产业化发展的主要瓶颈,因此在有限车载能源情况下,提高电动汽车运行效能具有重要意义。尤其是电动城市客车运行在低速、制动频繁的城市工况,能量利用率提升空间更为客观。电动城市客车运行能效关键技术涉及:电池SOC的准确估算、驱动电机效率优化控制和再生制动能量回收。而其最主要的则为再生制动能量的回收,通过制定合理的优化法案、控制策略以及基于此基础上的一些高效的系统和技术方法来提升汽车的效能。     

纯电动汽车驱动电机系统标定方法研究

简述电动汽车用驱动电机系统的功能及驱动电机系统台架标定测试的内容,提出驱动电机系统基于纯电动汽车整车的标定方法,通过台架标定测试和整车标定测试,可大大提高系统的安全性、可靠性和舒适性。     

电动汽车用感应电机的最小二乘支持向量机逆控制EI北大核心CSCD

针对电动汽车驱动用感应电机采用常规PI控制时转速波动较大、调节器参数调节困难等问题,提出了一种基于最小二乘支持向量机(LSSVM)的电动汽车感应电机逆控制法。首先建立了电动汽车驱动用感应电机的数学模型,并证明其可逆。然后利用LSSVM建立感应电机的逆模型,并通过改进的粒子群算法优化LSSVM的参数,将该逆模型串联在原系统中而得到伪线性系统,最后设计线性闭环调节器实现高性能控制。仿真结果表明,与常规PI控制相比,采用LSSVM逆控制时转速跟踪精度显著提高,系统具有较强的鲁棒性。     

新概念电动汽车的发展及关键技术研究

分析了新概念电动汽车的发展历程，从整车结构设计技术的内容与技术路线、燃料电池技术的工作原理与发展趋势、电机驱动技术中电机的设计与选定、电控系统设计的方法与步骤、电控系统的综合控制以及系统优化技术的方法与内容等几个方面研究了在新概念电动汽车中应用的几项关键技术，并阐述了新概念电动汽车在设计中所面临的问题与发展方向。     

田口法在永磁同步电机优化设计中的应用

为了改善电动汽车用永磁同步驱动电机的振动噪声,以降低永磁同步电机的转矩波动和齿槽转矩为优化目标、增大单位磁钢宽度的平均转矩和直轴电感为约束条件,选取"V"型转子磁极结构中永磁体槽的位置、尺寸和磁钢宽度等参数作为优化设计变量,在仿真实验中采用田口法设计,选出最优的参数组合方案。仿真结果表明:田口法优化后的相关性能相比于原机方案得到了全面提升,仿真结果验证了田口法在车用永磁同步驱动电机电磁性能优化设计中的有效性和实用性。     

电动汽车用感应电机的最小二乘支持向量机逆控制

针对电动汽车驱动用感应电机采用常规PI控制时转速波动较大、调节器参数调节困难等问题,提出了一种基于最小二乘支持向量机(LSSVM)的电动汽车感应电机逆控制法。首先建立了电动汽车驱动用感应电机的数学模型,并证明其可逆。然后利用LSSVM建立感应电机的逆模型,并通过改进的粒子群算法优化LSSVM的参数,将该逆模型串联在原系统中而得到伪线性系统,最后设计线性闭环调节器实现高性能控制。仿真结果表明,与常规PI控制相比,采用LSSVM逆控制时转速跟踪精度显著提高,系统具有较强的鲁棒性。     

电动汽车永磁同步驱动电机控制器用变权重叠加型过调制方法

电动汽车驱动电机控制器中使用过调制方法能提升电机驱动系统最大输出功率,增强高转速区域的转矩输出能力和转速调节能力,然而传统过调制方法在过调制Ⅱ区存在电压突变的问题,导致电机驱动系统输出转矩抖动较大,影响整车动力性能和NVH性能。针对这一问题,本文提出一种变权重叠加型过调制方法。该方法通过将参考电压的相位角引入叠加权重因子的计算中,消除了传统过调制方法中存在的电压突变,降低了谐波畸变率。仿真和试验结果表明,该方法能提升驱动电机控制的电流稳定性,减小电机驱动系统输出转矩的抖动,使电动汽车电机驱动系统高转速区域内能输出最大转矩和最大转速。     

电动汽车动力驱动系统现状及发展

本文介绍了电动汽车动力驱动系统设计，着重分析比较电动汽车驱动系统技术诸如电机、功率变换器和控制技术等方面，并指出其技术热点和发展趋势。