电动汽车电机热管理解决方案

  FEV Europe GmbH做了一份材料介绍了电动车辆中高速牵引电机的热集成问题，并提出了一些未来趋势和解决方案。

  近年来，电动汽车技术取得了长足的进步，但电机热管理问题一直是电动车辆领域的挑战之一。纯电动汽车中电机已经表现出高效的特点，但在传动系统中仍然导致能量损失。未来的能源消耗目标要求进一步提升电机效率，以减少能源消耗并增加续航里程。电机的热管理被认为是实现这一目标的重要的条件之一。

  研究发现，电机的温度对其效率有着显著的影响。特定操作点下，更高的温度能提高电机的效率，因此在日常驾驶中，“温度更高更好！”通过主动控制电机的温度，可以有效提高效率。

  当电机温度从60°C升至140°C时，电动汽车的效率出现了明显的差异，针对一款紧凑型电动汽车，由单电轴驱动，搭载了峰值功率为150千瓦的传动系统。研究使用了最先进的永磁同步电机（PMSM）进行模拟，电机设计采用了三角形极性形状和夹板绕组。当电机温度达到140°C时，正数（绿色）表示电机的效率明显提高，特别是在低扭矩区域。在这个区域，电机需要较少的过度励磁，减少了磁场削弱电流的需求，但也需要具备热动力学行为。

  但是在高负载区域，电机的效率下降，主要原因是铜损耗增加，因此需要更好的冷却系统来维持性能。

  对于日常驾驶来说，“温度更高就更好！”。在正常驾驶条件下，较高的电机温度能大大的提升效率。通过积极控制电机的温度，可以实现主动的热场减弱，从而进一步提高效率。这种技术特别适用于高速和轻量化设计的电机，因为它们具有更高的功率密度、更高的损耗密度和更短的热升温时间。在WLTC测试中，通过优化电机温度能实现更高的性能和效率。

  提高电机的功率密度是提高电机性能的一种方法，可以通过增加电机的运行速度来实现。这也需要权衡功率密度和转速之间的关系，以确保电机的可靠性和性能。

  高速电机设计是提高功率密度的有效途径，通常包括改进的气隙半径、更高的材料密度以及高效的冷却方法，能轻松实现更高的功率密度、更少的材料消耗和更高的效率。

  可以直接将热量散发到热源处，非常有效地冷却绕组，为绕组提供了最高的冷却潜力

  这些不同的定子冷却方案各有利弊，选择合适的方案需要根据具体应用和性能需求进行权衡。

  不同通道中冷却液的供应可能不均匀，可能导致不平衡（例如，由于压力差异）。

  这些不同的转子冷却方案各有其优势和限制，选择适合特定应用需求的方案需要进行综合考虑。

  为了解决电机热管理问题，研究人员采用了多种热建模方法，包括电磁有限元分析和计算流体力学模拟。这些方法的结合可以更准确地评估电机的热特性，有助于优化冷却方案。

  不同的冷却方法对电机性能产生了不同的影响，包括温度上升速率和功率密度，设计良好的冷却方法可以显著提高电机的持续扭矩，从而增加了电动汽车在高负载条件下的性能。

  电机热管理是电动汽车技术发展的关键因素之一，制造下一代电动驱动单元所面临的新挑战，冷却剂的选择和开发，以及通过模型预测控制来优化整个热系统，以提高电动汽车的效率和性能。

  电机热管理问题将继续引领电动车辆技术的发展方向。通过更高效的电机设计和创新的热管理方法，有望在未来看到更具竞争力的电动汽车，将提供更长的续航里程和更卓越的性能。

  步进电机是一种电动机，它通过逐步改变电磁场的方向来驱动转子，从而实现转动。步进电机的特点是可以精确定位，因为它们可以在每一个步骤中停下来，不需要反馈系统。另外，步进电机的转速和扭矩与电流的大小成正比，因此它们非常适合需要精确控制和定位的应用，例如打印机、数控机床、3D打印机和机器人等。 步进电机的原理基于磁场的相互作用和转子位置的变化。它由定子和转子两部分组成，定子上有若干个线圈，每个线圈上面带有电流，通过不断改变电流的方向和大小来驱动转子。具体来说，步进电机的原理如下： 1、定子上的线圈通过通电，产生一个磁场。 2、磁场作用于转子上的磁极，使得转子旋转到一个新的位置。 3、当定子上的线圈的电流方向改变

  步进电机是一种运用广泛的控制电机，其特征是不使用位置反馈回路就能进行速度控制及定位控制，即所谓的电机开环控制。相对于伺服电机，步进电机有着成本低廉，控制简单等优点，尤其是两相混合式步进电机，在工业运动控制系统中有着广泛的应用。然而，传统的驱动方式，比如单电压驱动、高低电压驱动、斩波恒流驱动等等，虽然已经应用十分成熟，但是只限于低速运行，并且细分度一般限制在1/2步距，无法很好消除低频振荡，以及定位精度差等缺点。细分驱动的出现很好地弥补了这一缺点。 常见的细分控制器一般由MCU、专用逻辑驱动芯片以及功率驱动模块组成，这样的驱动器虽然能满足多细分驱动，但由于细分数量和效果会受到逻辑驱动芯片的影响，并且无法调整细分数和限流值

  细分驱动器设计 /

  功率因数校正 （PFC） 对工业电机驱动越来越重要，主要是由于公用事业侧对谐波含量的监管增加。额外的好处包括效率、电压质量和导体额定值。数字 PFC 控制器比模拟控制器更昂贵并且可能更复杂。然而，当考虑到主电机控制处理器的功能时，它们可以在整个系统设计中提供显着的附加值。 PFC 可以使用有源电路拓扑（例如单相或三相升压整流器）来实现，也能够最终靠无源方法来实现，这涉及明智地使用低频电感器和电容器来塑造 AC 线路电流包络线。两种形式的 PFC 都试图重现与线路电压同相的正弦或接近正弦的线路电流，从而最大限度地减少产生损耗的谐波电流和来自公用事业的无功功率流。有源和无源 PFC 之间的权衡与成本、无源元件重量和体积以及 PFC

  控制系统监控的价值 /

  一、起草背景 2020年3月4日，中央政治局常务委员会研究将新能源汽车充电桩纳入七大新基建行列之一。随后的政府工作报告中，充电桩再次被列入新兴基础设施建设发展重点。充电桩迎来新一轮的建设发展机遇。4月23日，四部委发布《关于完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》，将财政补贴政策实施期限延长至2022年底，继续助力新能源汽车产业发展。10月20日，国务院印发《新能源汽车产业发展规划(2020-2035年)》(〔2020〕39号)，提出到2025年新能源汽车销售量达到汽车新车销售总量的20%，并要求大力推进充换电网络建设。 “十三五”期间，我省积极推动充电桩建设，截至目前，全省在册的充电桩建设运营企业

  0 引 言 TMS320LF2407是TI公司开发的、适用于电机控制的数字信号处理器（DSP），在原有DSP内核的基础上添加了脉宽调制（PWM）、A／D、D／A模块，以此来实现对电机系统的全数字控制。它在电机控制系统中得到了广泛应用，并取得了明显效果。在开发一套以DSP为核心的永磁同步电机控制管理系统时，需要及时观察驱动系统中的各个变量，同时还要对一些程序进行控制，修改特定参数。DSP在实际运行中不能用外接的端口进行控制，需要用DSP自带的串行通信模块来解决这一问题。通过一台上位计算机和以DSP为核心的电机控制管理系统构成整个监控系统，Pc机通过串口来改变DSP程序中转矩、磁链给定，以及调节PI参数等，电机控制管理系统完成对电机的控制，并

  电动汽车(BEV)是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。由于对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好，但当前技术尚不成熟。  2017年全国两会期间，浙江建德市草莓产业协会副会长吴东良等7名全国人大代表提交建议《关于强化电动汽车充电设施标准实施和建立统一智能管理平台的建议》(以下简称《建议》)。 《建议》指出，我国非常重视雾霾整治，将推广电动汽车作为大气污染治理的有效手段。随着电动汽车的推广普及，参与公共充电桩运营企业越来越多，一些矛盾和问题凸显。 2015年10月9日，国务院办公厅发布《关于加快电动汽车充电基础设施建设的指导意见》。《指导意见》指出，大力推进充电基础设施建设，有

  步进电机因其在速度和位置控制精度上的优秀性能，在电机行业中应用广泛。对于步进电机的架构和驱动方式、工作原理、应用中的注意事项，我们将进行深度剖析。 步进电机是一种作为控制用的特种电机, 它的旋转是以固定的角度(称为步距角)一步一步运行的, 其特点是没有积累误差(精度为100%), 所以广泛应用于各种开环控制。步进电机的运行要有一电子装置进行驱动, 这种装置就是步进电机驱动器, 它是把控制管理系统发出的脉冲信号转化为步进电机的角位移, 或者说: 控制管理系统每发一个脉冲信号, 通过驱动器就使步进电机旋转一步距角，所以步进电机的转速与脉冲信号的频率成正比。因此控制步进脉冲信号的频率，可以对电机精确调速;控制步进脉冲的个数，可以对电机精确定位

  三菱电机公司一直致力于降低由发动机引起的驾驶室内噪声，日前发布了一款先进的主动式噪声控制管理系统（ANC），用来更有效地减轻不可预见的非调和道路噪声。该创新系统命名为FLEXConnect.ANC，采用了明导科技公司研发的尖端XSe主动噪声控制技术，能够最小化发动机和道路噪声等级，为车辆驾乘人员提供一个安静舒适的座舱环境。     FLEXConnect.ANC系统加入了三菱电机现有的以太网络结构系列产品（FLEXConnect.RSE后排娱乐系统和FLEXConnect.IVI车载资讯娱乐系统）。除了FLEXConnect.ANC噪声控制管理系统，三菱电机还发布了最新一代FLEXConnect.IVI资讯娱乐系统

  能量消耗率限值

  系统电磁兼容性要求和试验方法

  氢气消耗量测量方法

  传导充电互操作性测试规范 第2部分：车辆

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