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新能源汽車(chē)電機(jī)控制器Sup

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新能源汽車(chē)電機(jī)控制器Supermizer-SMX-EV效率優(yōu)化型摘要：Supermizer-SMX-EV效率優(yōu)化型新能源汽車(chē)電機(jī)控制器，適用于交流異步電機(jī)和永磁同步電機(jī),在新能源汽車(chē)交流異步電動(dòng)機(jī)上安裝使用，在相同的充電電池量并且不改變電機(jī)運(yùn)行速度的前提條件下，相比傳的驅(qū)動(dòng)器續(xù)航達(dá)30-50%，此技術(shù)獲得發(fā)明

詳細(xì)介紹

新能源汽車(chē)電機(jī)控制器Supermizer-SMX-EV效率優(yōu)化型

摘要：Supermizer-SMX-EV效率優(yōu)化型新能源汽車(chē)電機(jī)控制器，適用于交流異步電機(jī)和永磁同步電機(jī),在新能源汽車(chē)交流異步電動(dòng)機(jī)上安裝使用，在相同的充電電池量并且不改變電機(jī)運(yùn)行速度的前提條件下，相比傳的驅(qū)動(dòng)器續(xù)航達(dá)30-50%，此技術(shù)獲得發(fā)明。

一、新能源汽車(chē)電機(jī)控制器市場(chǎng)前景分析

堅(jiān)持新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)作為國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的地位，重點(diǎn)研發(fā)新能源汽車(chē)關(guān)鍵零部件技術(shù)，已經(jīng) 成為“十二五"期間我國(guó)零部件行業(yè)的主要任務(wù)?！笆?期間，零部件企業(yè)對(duì)新能源汽車(chē)零部件進(jìn)行戰(zhàn)略投資，把節(jié)能汽車(chē)零部件作為重點(diǎn)投資對(duì)象。隨著新能源汽車(chē)扶持政策的落實(shí)，汽車(chē)電機(jī)產(chǎn)業(yè)將迎來(lái)黃金發(fā)展時(shí)期。預(yù)計(jì)2012年～2016年，我國(guó)新能源汽車(chē)電機(jī)及控制系統(tǒng)的市場(chǎng)容量將會(huì)在500億元以上。

新能源電動(dòng)汽車(chē)電機(jī)分為交流異步電機(jī)和永磁同步電機(jī)兩大種類(lèi)，在純電動(dòng)車(chē)和插電式混合動(dòng)力車(chē)中，異步電機(jī)的應(yīng)用達(dá)到50%～60%。

1. 交流異步電機(jī)（歐美等國(guó)外廠家均在采用）

優(yōu)點(diǎn)：具有過(guò)載能力強(qiáng)、安全性好、可靠性高及低加工成本等永磁電機(jī)的優(yōu)勢(shì)，且異步電機(jī)批量生產(chǎn)的條件非常成熟，在純電動(dòng)車(chē)的應(yīng)用中它將是永磁電機(jī)的主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。

不足：中輕載運(yùn)行功率因數(shù)低而導(dǎo)致的整體效率低（解決策略將在本文敘述）

2. 永磁同步電機(jī)（國(guó)內(nèi)作為重點(diǎn)，而生產(chǎn)大多是“作坊式"的）

優(yōu)點(diǎn)：體積小，效率及功率密度高于交流異步電機(jī)

不足：價(jià)格昂貴，造價(jià)成本遠(yuǎn)高于交流異步電機(jī)；過(guò)載能力差、長(zhǎng)期運(yùn)行會(huì)由于電機(jī)發(fā)熱而導(dǎo)致消磁，使用壽命短.

二、Supermizer-SMX-EV效率優(yōu)化型新能源汽車(chē)電機(jī)控制器

電機(jī)控制器應(yīng)用現(xiàn)狀，國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上應(yīng)對(duì)交流異步電機(jī)的節(jié)能控制尚屬空白；對(duì)于永磁同步電機(jī)的控制也僅僅局限于矢量（轉(zhuǎn)矩）型控制器。獲得發(fā)明的SMX-EV控制器，在包括了矢量（轉(zhuǎn)矩）型控制功能的基礎(chǔ)上增加了負(fù)載跟蹤功能，解決了交流異步電機(jī)的運(yùn)行功率因數(shù)低而導(dǎo)致的整體效率低的問(wèn)題，同時(shí)也滿(mǎn)足了永磁電機(jī)大轉(zhuǎn)矩控制需求。

1. SMX-EV控制器工作原理

效率優(yōu)化型電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“效率優(yōu)化型控制器"）采用功率跟蹤控制模式，使新能源電動(dòng)汽車(chē)電機(jī)的功率緊緊跟隨車(chē)率的變化，根據(jù)負(fù)載的實(shí)際需求，實(shí)時(shí)調(diào)整電機(jī)的輸入功率，保證電機(jī)在最小電流和電壓的節(jié)能狀態(tài)下運(yùn)行。

電機(jī)（異步）在中輕載運(yùn)行時(shí)，由于車(chē)載量、負(fù)載、路況、速度變化都很大，間歇性運(yùn)行和變動(dòng)負(fù)載運(yùn)行時(shí)，鐵損、銅損都很大，效率和功率因數(shù)都很低，造成很大的能源浪費(fèi)，常用的控制方法如直接轉(zhuǎn)矩控制、矢量控制法都不能較好的解決異步電機(jī)的效率問(wèn)題。效率優(yōu)化型控制器較好的解決了這個(gè)缺陷，提高了電機(jī)的運(yùn)行效率，同時(shí)，內(nèi)部帶有自動(dòng)再生發(fā)電吸收功能，將減速慣性、下坡產(chǎn)生的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能向蓄電池充電，回收了能量，提高了新能源電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)航里程。

效率優(yōu)化型控制器通過(guò)內(nèi)部的MCU單元，在線實(shí)時(shí)檢測(cè)新能源電動(dòng)汽車(chē)電機(jī)負(fù)載率，當(dāng)電機(jī)的負(fù)載從輕載到重載的變化過(guò)程，效率優(yōu)化型控制器根據(jù)電機(jī)的負(fù)載變化，實(shí)時(shí)自動(dòng)跟蹤,檢測(cè)數(shù)據(jù)處理，并在線調(diào)整電機(jī)的輸入電壓（V）和負(fù)載電流（I），保證新能源電動(dòng)汽車(chē)電機(jī)在高效率、節(jié)能狀態(tài)下運(yùn)行。使得異步電機(jī)的整體效率高于等于永磁電機(jī)的效率，同時(shí)又克服了永磁電機(jī)的過(guò)載能力差、壽命短、價(jià)格高等各種缺陷。

2. 降低電機(jī)的鐵損、銅損，延長(zhǎng)電機(jī)壽命

把電機(jī)輸入的電功率被轉(zhuǎn)換成為負(fù)載設(shè)備需要的機(jī)械出力和新能源汽車(chē)電機(jī)自身的損耗兩部分。

下図所示、新能源汽車(chē)電機(jī)自身的損耗又由磁鐵的「鉄損」、導(dǎo)線的「銅損」及軸承摩擦、風(fēng)扇的機(jī)械損組成。Supermizer-SMX-EV效率優(yōu)化型新能源汽車(chē)電機(jī)控制器在線檢測(cè)新能源汽車(chē)電機(jī)負(fù)載率的變化（車(chē)上人多人少的變化、上坡、下坡行走），根據(jù)負(fù)載的實(shí)際需求，實(shí)時(shí)調(diào)整新能源汽車(chē)電機(jī)的輸入功率，保證在最小電流和電壓的節(jié)能狀態(tài)運(yùn)行。從以下的公式可以看出,新能源汽車(chē)電機(jī)電流和電壓的最小化就可以使新能源汽車(chē)電機(jī)自身的「鉄損」和「銅損」減到最小,實(shí)現(xiàn)在節(jié)能運(yùn)行的同時(shí)減少新能源汽車(chē)的發(fā)熱,大大延長(zhǎng)電機(jī)的使用壽命。

三、電機(jī)50HZ運(yùn)行、跟蹤負(fù)載節(jié)能的概念

為比較直觀地理解跟蹤負(fù)載，2007年5月，委托國(guó)家電梯質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心進(jìn)行了測(cè)試，記錄下了直觀的人數(shù)變化和數(shù)據(jù)變化，即證實(shí)了控制器的跟蹤負(fù)載功能是在50HZ運(yùn)行的前提條件下，通過(guò)負(fù)載變化在線調(diào)整電機(jī)的輸入功率，使得電機(jī)一直保持在高功率因數(shù)狀態(tài)下運(yùn)行。

附：國(guó)家電梯質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心對(duì)SMX系列電機(jī)控制器的負(fù)載追蹤功能的檢驗(yàn)報(bào)告

運(yùn)行狀態(tài)	節(jié)能方式	乘梯人數(shù)	運(yùn)行電壓	運(yùn)行電流	運(yùn)行有功
減速(20Hz)	減速跟蹤	無(wú)	80V	0.9A	0.611KW
工頻(50Hz)	全速跟蹤	1人	184V	2.5A	1.6KW
工頻(50Hz)	全速跟蹤	3人	204V	3.4A	2.1KW
工頻(50Hz)	全速跟蹤	5人	217V	4.0A	2.4KW
工頻(50Hz)	全速跟蹤	7人	229V	4.7A	2.9KW
備注： ① 測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)：天津市輕軌塘沽站自動(dòng)扶梯、電機(jī)功率11.7KW、上行。 ② 表中乘梯人數(shù)顯示的是電機(jī)的負(fù)載率。