电动汽车电机控制系统的现状

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       随着汽车保有量的不断增加，环境污染和石油资源匮乏日益显著，电动汽车因其具有绿色环保和能源利用效率高等优点，引起了世界各国的广泛关注。同时随着风电　水电　垃圾发电　生物发电　核能发电和太阳能发电等取代传统的火力发电的新能源电能的增加和普及，电能将日益丰富和便宜，并且现在全球最完善的电力配电网络系统也为电动汽车的普及提供了坚实的电能基础！

　　而在电动汽车产业中，电力驱动技术是制约电动汽车发展的三大关键技术之一，因此研究电动汽车电机驱动控制系统具有十分重要的战略意义。 其中对于电动汽车电机的选型及其功率匹配是第一步！，现在的电动汽车通常都是选用永磁直流电机作为电机驱动系统的电机，因此可以通过对电动汽车动力性能与电机功率特性的匹配进行了研究；并对永磁直流电机的运行特性的分析和电机驱动控制方案的比较，确定了电机电流的闭环控制策略，建立了电机驱动控制的数学模型，从而找到安全经济可靠的运行控制模式！

　　当然具体的说，应该从硬件和软件两个方面着手研究电机驱动系统控制器的设计，其中硬件设计方面主要包括主控制回路功率器件和保护电路的设计，电枢电流检测电路和反馈回路！在软件设计方面主要有闭环自动PIＤ控制系统，同时为了增强产品的通用性和适用性，将产品设计成可编程的形式，从而是为产品的实际量化批量生产，并从而大大降低生产和营销成本打下坚实基础！

　　　其中有中国科学院电工研究所从1996.06 至2000.12研究出的中国第一代电动汽车电机及其控制系统。具体内容的介绍如下：

　　　电动汽车是一种电力驱动的、节能的、极少污染的新型交通工具。是世界各国竞相发展的方向性、战略性项目。"九五"期间,国家科技部组织"电动汽车" 国家重大科技产业工程项目,其中关键技术之一是进行电动汽车电机及其控制系统研制。根据专题要求,要"开发出适于中国市场的电动汽车用电机及控制系统,使其技术达到九十年代的国际先进水平,研制出的产品将应用于概念车和改装车,为国电动汽车产业化打下基础。"在电动汽车驱动中,交流异步电机驱动具有电机结构简单,坚固,而且控制性能好的特点,已被广泛地应用于各种电动车,是电动汽车驱动系统的发展方向。 中科院电工所研制的全数字化交流异步电机控制系统,在控制策略方面采用了矢量控制,保证了较高的驱动性能;而且紧紧跟随了数字化这一当今驱动控制的世界趋势。值得一提的是美国通用汽车公司曾投入巨资用于电动汽车的电气系统研制,而EVl到1999年才采用矢量控制方案, 在此以前为标量控制.故而,本专题从控制策略及其实现来说达到合同中提出的"九十年代国际先进水平",并填补了国内电动汽车用交流异步电机矢量控制驱动的空白。在提高系统集成度方面有所超越合同要求。到目前为止,所研制的交流异步电机全数字矢量控制系统用于概念车中,概念车最高时速为114km/h,最大爬坡度20%以上,0-50公里加速时间为9.85秒。同时,该技术还被用于国家"九五"攻关项目燃料电池演示车的研制中。该项技术可以发展成为系列化的电动汽车驱动系统,为燃料电池电动汽车以及混合动力电动汽车的发展打下基础,社会效益大,经济前景良好。

　　二是由株洲电力机车研究所郭淑英、肖波（0733-8498541）研制的电动汽车电机及其控制系统。据说该系统部件产品可广泛应用于各种类型电动汽车，株洲电力机车研究所研制的电机及其控制系统已完成清华大学研制的燃料电池客车装车任务；“纯电动客车电机及控制器”也已在北京理工大学研制的纯电动公交车上装车试运行，目前运行情况良好。并于去年底通过了科技部第一轮节点的严格验收，顺利通过第二阶段的三选一竞争，成为获得滚动支持的单位。

　　目前他们所研制的电动汽车用电机及其控制系统系列产品可以导读电动汽车使用要求，并可以扩展应用到其他领域。市场前景较好。正在寻找合作单位提供资金，以尽快共同完成该系统的产品化，也就是说没有真正实现产业化和批量生产！更谈不上市场了！　　

　　三是沈阳大奇电动车公司。该公司在电机技术和电动汽车控制系统拥有成熟的技术，目前已通过试验，车速最高可达120-130公里/小时。本项目主要生产电机及控制系统，控制系统是保证驱动系统正常工作的关键，平稳启动、加速、制动是电动汽车运行中需要经常变换的几个环节，灵活、方便、安全、可靠、节能是对控制器的基本要求。电机采用永磁无刷方波直流电机，该种电机传动效率高，达到92～96%，体积小(通常比同规格的交流电机小一个机座号)，重量轻，启动过载转矩大，一般可达到额定转矩的3～3.7倍，在电流、电压变化15%的情况下，负载转速几乎不变，功率因数接近1。该电机调速性能好，速比可达1：100。永磁无刷方波直流电机具有交流电机的结构，直流电机的输出特性，由于没有机械转向器，所以维护量。

　　尽管为电动汽车配套的电机及控制系统发展前景也十分广阔，但是从网上得知其技术也仍然处于研发和试制阶段！由于缺乏资金，此项目还处于招商阶段。据说资总额为20亿元，建设期限为2年　年产值可达40亿元，年利税约10亿元，投资回收期：4年，其打出的合作方式 合资合作！规划占地面积150亩，建设电动汽车实验场、厂房及其它用房3万平方米，年产电动汽车控制系统10万台套。由此可知其路还很长！