Optimal Design of Multi-channel Water Cooled Radiator for Motor Controller of New Energy Vehicle

In order to improve the heat dissipation capability of motor controller for new energy vehicles,the water cooled radiator with multiple channels is optimized in this paper.The heat conduction between the heat source IGBT and the radiator,the convective heat transfer between the radiator and the coolant,the mechanical strength and the manufacturing cost are comprehensively considered during the optimization process.The power loss and thermal resistance of the IGBT unit are calculated at first,and finite element model of the radiator is established.On this basis,multi-physics coupling analysis of the water cooled radiator is carried out.Secondly,the sensitivity analysis is applied to verify the influence of structural parameters on the heat dissipation performance of the radiator system.The influence of coolant inlet velocity v,number of cooling ribs n,height of radiator ribs H on the maximum temperature rise T,the temperature difference ΔT between phase U and W,and the coolant pressure lossΔP are analyzed in depth,and the optimal range of the structural parameters for heat dissipation is obtained.Finally,an experimental platform was set up to verify the performance of the proposed structure of water cooled radiator for motor controller of new energy vehicle.The results show that the heat dissipation capability of the proposed radiator is improved compared with the initial design.

新能源汽车的驱动电机系统研究和设计

通过改变新能源汽车的能源消耗方式,能提高节能减排工作效果,促进新能源开发利用工作顺利进行,保证社会经济实现可持续发展。科学技术的发展决定着新能源汽车的研发进程,驱动电机系统作为新能源汽车的关键点,涉及新能源汽车研发的核心技术,相关人员要注重新能源汽车的驱动电机系统研究和设计,提高设计的合理性。

复杂环境新能源汽车永磁电机传感器故障诊断

新能源汽车电机驱动过程中由于电机系统本身噪声、传感器运行特性和各个部件接触不良等因素影响下,永磁电机传感器易处于异常工作状态和故障状态。电动汽车电机运行环境的复杂性导致故障诊断难度也相对较大。于是提出新能源汽车永磁电机传感器故障诊断方法。通过分析永磁电机机械运动方式构建新能源汽车永磁电机数学模型,将上述模型与滑模观测器结合,捕捉任意时刻永磁电机传感器故障状态。基于此,提取传感器故障状态下的特征量,并输入支持向量机中,根据支持向量机输出的分类结果实现新能源汽车永磁电机传感器故障诊断。实验结果表明,针对新能源汽车恒速形式和新能源汽车变速形式,研究方法的诊断结构均与实际情况相符。

Review and Development of Electric Motor Systems and Electric Powertrains for New Energy Vehicles

This paper presents a review on the recent research and technical progress of electric motor systems and electric powertrains for new energy vehicles.Through the analysis and comparison of direct current motor,induction motor,and synchronous motor,it is found that permanent magnet synchronous motor has better overall performance;by comparison with converters with Si-based IGBTs,it is found converters with SiC MOSFETs show significantly higher efficiency and increase driving mileage per charge.In addition,the pros and cons of different control strategies and algorithms are demonstrated.Next,by comparing series,parallel,and power split hybrid powertrains,the series-parallel compound hybrid powertrains are found to provide better fuel economy.Different electric powertrains,hybrid powertrains,and range-extended electric systems are also detailed,and their advantages and disadvantages are described.Finally,the technology roadmap over the next 15 years is proposed regarding traction motor,power electronic converter and electric powertrain as well as the key materials and components at each time frame.

驱动电机用无取向硅钢开发与性能调控研究综述

实现“碳达峰”“碳中和”是贯彻新发展理念、构建新发展格局、推动高质量发展的内在要求,在落实“双碳”战略、推动绿色发展的背景下,我国新能源汽车产业得到了迅猛发展。驱动电机作为新能源汽车能量转化的核心装置,直接决定新能源汽车的驾乘体验和续航性能,而无取向硅钢作为驱动电机铁芯的关键软磁材料,其性能直接影响驱动电机的能量转换效率、变频加速能力、使用寿命、制造成本等特性。基于驱动电机对高性能无取向硅钢的现实需求,归纳总结国内外典型硅钢生产企业新能源汽车驱动电机用硅钢研发现状,综述驱动电机用硅钢在磁性能、力学性能提升及磁性能与力学性能协同提升方面的研究进展。针对新一代驱动电机的高效率、高转速、大转矩等特点,未来驱动电机用高性能无取向硅钢的研发在成分优化、微观结构控制与薄规格产品开发的基础上,在进一步提高硅钢产品精度和生产效率的同时突破自粘结涂层限制,融合冶金学、材料科学与物理学等多学科理论,进一步实现高性能无取向硅钢开发与驱动电机设计的协同调控。

新能源汽车驱动电机维护保养与故障维修

新能源汽车一直备受关注,与传统汽车相比,明显的优势为其带来了更多的发展机遇。目前,随着新能源汽车的数量持续增长,相对于新能源汽车后期的保养以及故障维修工作也变得更加重要。驱动电机作为新能源汽车的核心部件之一,在新能源汽车销量不断攀升的情况下,其维护、保养和维修需求也在增加。基于此,本文旨在对新能源汽车驱动电机的维护保养与故障维修进行深入探讨与研究,并提供给相关工作人员参考。

基于AdaBoost算法的新能源汽车电机异常故障检测

新能源汽车的电机系统包含许多复杂的部件和子系统,部件之间的相互作用使得异常故障的检测变得复杂,而电机异常故障检测主要采用人工检测方式,即通过耳朵听声音,用眼睛观察,用手触摸找出故障位置,导致故障检测精度较低。因此,提出AdaBoost算法下新能源汽车电机异常故障检测方法。通过传感器采集电机信号,采用距离相似度、模糊隶属度函数提取信号特征,借助遗传算法的编码操作、交叉操作及其变异操作获取关键信号特征,运用自适应增强(Adaptive Boosting,AdaBoost)算法将信号特征分成正常信号和异常故障,以此实现对新能源汽车电机异常故障检测。实验结果表明,所提算法电机异常故障检测精度高,且耗时短。

新能源汽车电机驱动控制技术专利分析

电机驱动控制系统作为新能源汽车的核心,为车辆的行驶提供了全部驱动力,保证了车辆行驶过程中的动力性和平顺性,其作用相当于传统汽车的发动机,直接影响整车的性能。通过对比全国及国内专利申报的总体情况,验证了电机驱动控制系统作为新能源汽车发展的关键技术之一,对其进行深入研究具有非常重大的意义。

光储接入牵引供电系统应急供电方案下低频稳定性研究

“双碳”目标背景下,新能源较大规模接入牵引网可能成为铁路运输新趋势。为对意外失电的列车紧急牵引并打破铁路领域传统用能壁垒,实现铁路能源自给型低碳供电并与电网互为备用,各系统能量互联互通,首次提出一种应急供电方案灵活利用牵引网侧接入的光储装置牵引列车并对“光-储-车网”耦合系统的低频稳定性展开研究。首先,制定RPC双模式单相全桥逆变器的控制方法结合光储运行状态协调控制策略划分工作模态;然后,利用小信号及状态空间平均法建立光储、客车(CRH3型动车)以及投影到dq坐标系下铁路功率调节器直流侧阻抗模型;最后,利用所得“光-储-车网”3个子系统的导纳模型,引入一种适应多工况的无源判据,揭示控制器参数及多源对牵引供电系统电气稳定性的影响规律。研究结果表明:所提方案通过新能源及储能装置在昼夜多工况下均能长时持续稳定牵引列车,当新能源或电网供电出现意外二者可互补切换,故障条件下机车仍可受电稳定行走。此外,光储电压环比例增益对该系统阻抗匹配性稳定性有较强的电气敏感性,所建模型结合无源判据指导调参接入不同供电源补偿系统阻抗可治理部分失稳现象,该方案下储能系统具有良好的补偿特性。在Starsim半实物实验平台验证了“光-储-车网”耦合系统应急供电方案的可行性及稳定性研究的正确性。

新能源汽车驱动电机选型对比分析

驱动电机的选型是确保新能源汽车性能优越、高效可靠的关键环节,而购车客户的意见在新能源汽车市场中起着举足轻重的作用,必须受到重视。基于此,文章首先与20余位专家进行访谈,确定了适用于新能源汽车驱动电机选型的8项指标。随后在某新能源汽车4S店内,选取100余名购车客户作为研究对象进行重要性评价并确定其权重,发现指标A4最大功率的权重为0.328,排序为第1,最受关注;指标A5可操作性的权重为0.022,排序为第8,最不受关注。最后,文章将四种常见的新能源汽车驱动电机进行了8项指标对比分析,希望能够为购车用户以及新能源汽车制造商和相关研究人员提供参考。

基于能量流分析的新能源地下铲运机能耗优化研究

能量流分析是一种分析车辆能量消耗的重要手段,是车辆能耗优化的基础。新能源电池地下铲运机是新型地下矿用设备,对其能量流动与各部件能耗效率研究较少。探究其井下作业的能量损耗是延长其续航时间的研究重点。首次将能量流分析方法应用于新能源铲运机的能耗分析,建立了能量流模型,根据电池温度与铲运机工况设计试验分组并进行工况测试,采集测试数据并基于能量流分析方法对测试结果进行研究。结果表明,新能源铲运机较大的能量损失集中于牵引系统与电池系统。其中驾驶员不适应电驱动操作造成的无效操作与牵引系统控制策略不完善,是导致牵引系统的高能耗的主要因素;电池系统快速充电造成的积温会影响铲运机的能量分配,降低其续航时间。通过对牵引系统与电池系统的优化,实现了新能源铲运机的能耗降低13%。研究结果表明,对新能源铲运机进行能量流分析能够直观了解其能量流动与能耗情况,有助于发现高能耗问题并提出优化方向,从而降低能耗,改善能量利用效率,延长续航时间。

新能源汽车电机驱动控制系统设计及仿真分析

本文主要探究了新能源汽车电机驱动控制系统的设计方案,并对电机转速进行了仿真实验。该系统使用STM32芯片,通过处理转子的位置、转速等信息,将设定转速与实际转速的偏差作为控制器的输入量,利用输出信号改变电机电压,进而实现对电机转速和转矩的控制,使实际转速实时跟踪设计转速。从仿真结果来看,实际转速与设计转速的误差维持在±5%以内,电机转速稳定,符合设计预期。

轮毂电机技术在新能源汽车上的应用分析

近年来,随着新能源汽车技术的快速发展,传统的汽车驱动方式已经不能满足新能源汽车的发展需求。轮毂电机技术是一种新型驱动方式,可以为新能源汽车提供更多的动力。轮毂电机技术能够提高新能源汽车的行驶里程,对新能源汽车的发展具有重要意义。基于此,本文就轮毂电机技术的特点、目前存在的问题以及优化措施进行阐述和分析,希望对中国新能源汽车产业实现稳步发展有一定的促进意义。

绿色发展理念下新能源汽车电机控制技术及其性能优化策略

新能源汽车的出现与快速发展,改善了交通系统运行而产生的环境污染问题,同时也使人们对不可再生能源的依赖性不断降低。目前,新能源汽车的发展前景较为广阔,但总体上面临着续航里程短的问题,因此,这对新能源汽车的电机及其控制系统提出了较高要求。新能源汽车开发过程中,相关人员亟须应用高性能的电机控制手段,通过有效控制,优化新能源汽车及电机系统的整体性能。本文立足绿色发展的视角,围绕新能源汽车电机控制技术及其性能优化进行分析,提出适当策略,以供参考。

新能源汽车电机驱动控制技术研究

电气驱动控制作为新能源汽车中最为关键的部分之一,其与新能源汽车的运行稳定性和安全性密切相关。同时在当下新能源汽车的竞争中,电机驱动控制技术的先进性和应用效果,也直接影响了相关新能源企业的竞争力和市场份额。因此文章就对当下新能源汽车电机驱动的选择原则以及三种电机驱动控制技术的原理和应用展开了分析研究,以供参考。

“双碳”背景下新能源汽车电机用软磁材料发展趋势与应用现状

大力发展电动汽车产业进而促进节能环保,是实现双碳目标的一个重要举措。新能源汽车驱动电机在半导体和永磁材料的基础上,很难通过结构优化突破效能瓶颈。随着多学科交叉融合和跨行业协调发展,新型软磁材料的应用将是带动电机技术创新的重要手段。针对驱动电机对软磁材料的性能需求,介绍了晶粒取向硅钢、极薄无取向硅钢、高强硅钢及非晶合金4种在电机中极具应用潜力的软磁材料,并对其应用在电机中的性能表现进行了分析。结合驱动电机发展对软磁材料的需求,总结了新能源汽车电机利用软磁材料的发展和应用趋势。

新能源环卫车电机技术发展现状与趋势研究

为支持和推动新能源汽车的发展,中国公共领域车辆全面电动化是当前行业的热点话题。文章以新能源环卫车行业为切入点,介绍驱动电机的关键技术,重点分析新能源环卫车驱动电机的现状以及未来的技术创新与发展趋势,对行业发展起到一定参考作用。

动力电池健康评估和老化机制分析技术

动力电池的高比能、高安全和长寿命是新能源汽车产业发展的重要保障。车用动力电池在使用中会出现性能衰减,其耐久性与环境气候、服役工况密切相关。对于动力电池表观性能衰减与微观结构演化存在复杂的多对多构效关系,需要以全生命周期演化机理出发,开展跨维度协同分析。本文聚焦“健康状态评估”和“老化机制分析”,从电池老化的原理出发,综合性能、寿命和安全,对车用动力电池的耐久性测试评价关键技术进行了分析和展望。

新能源汽车驱动电机用漆包铜扁线性能试验研究综述

文中综述了新能源汽车驱动电机用漆包铜扁线性能试验,介绍了漆包铜扁线质量控制的重要试验过程、原理和试验分析。通过查阅相关文献资料和试验标准,阐述了目前漆包铜扁线在机械、电、热、化学性能试验和在线检测领域的检测状况,并探讨试验设备和标准的发展方向,为漆包铜扁线生产提供参考(引用文献13篇)。

新能源车电机壳体加工工艺分析及夹具设计

针对新能源车电机壳体加工的几何精度要求高和质量稳定性好的现实需求,分析加工零件结构特征,设计了相应的数控加工工艺和合理的接线端装夹方式,研发了一种专用的胀芯夹具,通过静态和动态有限元分析以及夹紧力计算和校核,能够满足实际使用要求,并成功运用于生产制造现场。结果表明,该加工工艺路线和胀套夹具的使用效果良好,达到了新能源汽车电机壳体的高效精密加工目标。