Supermizer-SMX-EV效率优化型新能源汽车电机控制器
摘要:Supermizer-SMX-EV效率优化型新能源汽车电机控制器,适用于交流异步电机和永磁同步电机,
在新能源汽车交流异步电动机上安装使用,在相同的充电电池量并且不改变电机运行速度的前提条件下,相比传统的驱动器续航达30-50%,此技术获得发明专利。
一、新能源汽车电机分类
新能源电动汽车电机分为交流异步电机和永磁同步电机两大种类,在纯电动车和插电式混合动力车中,异步电机的应用达到50%~60%。
1. 交流异步电机(欧美等国外厂家均在采用)
优点:具有过载能力强、安全性好、可靠性高及低加工成本等永磁电机无可比拟的优势,且异步电机批量生产的条件非常成熟,在纯电动车的应用中它将是永磁电机的主要竞争对手。
不足:中轻载运行功率因数低而导致的整体效率低(解决策略将在本文叙述)
2. 永磁同步电机(国内作为重点,而生产大多是“作坊式”的)
优点:体积小,效率及功率密度高于交流异步电机
不足:价格昂贵,造价成本远高于交流异步电机;过载能力差、长期运行会由于电机发热而导致消磁,使用寿命短.
二、Supermizer-SMX-EV效率优化型新能源汽车电机控制器
电机控制器应用现状,国内外市场上应对交流异步电机的节能控制尚属空白;对于永磁同步电机的控制也仅仅局限于矢量(转矩)型控制器。
获得发明专利的SMX-EV控制器,在包括了矢量(转矩)型控制功能的基础上增加了负载跟踪功能,解决了交流异步电机的运行功率因数低而导致的整体效率低的问题,同时也满足了永磁电机大转矩控制需求。
1. SMX-EV控制器工作原理
效率优化型电机驱动控制器(以下简称“效率优化型控制器”)采用功率跟踪控制模式,使新能源电动汽车电机的功率紧紧跟随车轮功率的变化,根据负载的实际需求,实时调整电机的输入功率,保证电机在最小电流和最佳电压的节能状态下运行。
电机(异步)在中轻载运行时,由于车载量、负载、路况、速度变化都很大,间歇性运行和变动负载运行时,铁损、铜损都很大,效率和功率因数都很低,造成很大的能源浪费,常用的控制方法如直接转矩控制、矢量控制法都不能较好的解决异步电机的效率问题。效率优化型控制器较好的解决了这个缺陷,提高了电机的运行效率,同时,内部带有自动再生发电吸收功能,将减速惯性、下坡产生的动能转化为电能向蓄电池充电,回收了能量,提高了新能源电动汽车的续航里程。
2. 电机50HZ运行、跟踪负载节能的概念
为比较直观地理解跟踪负载,2007年5月,委托国家电梯质量监督检验中心进行了测试,记录下了观的人数变化和数据变化,即证实了控制器的跟踪负载功能是在50HZ运行的前提条件下,通过负载变化在线调整电机的输入功率,使得电机一直保持在高功率因数状态下运行。
附:国家电梯质量监督检验中心对SMX系列电机控制器的负载追踪功能的检验报告
运行状态
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节能方式
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乘梯人数
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运行电压
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运行电流
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运行有功
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减速(20Hz)
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减速跟踪
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无
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80V
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0.9A
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0.611KW
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工频(50Hz)
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全速跟踪
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1人
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184V
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2.5A
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1.6KW
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工频(50Hz)
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全速跟踪
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3人
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204V
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3.4A
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2.1KW
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工频(50Hz)
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全速跟踪
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5人
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217V
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4.0A
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2.4KW
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工频(50Hz)
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全速跟踪
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7人
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229V
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4.7A
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2.9KW
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备注: ① 测试现场:天津市轻轨塘沽站自动扶梯、电机功率11.7KW、上行。
② 表中乘梯人数显示的是电机的负载率。
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三、Supermizer-SMX-EV新能源汽车电机控制器的适用范围
1.适用于新能源汽车的交流异步电机,在相同的充电电池量并且不改变电机运行速度的前提条件下,相比传统的驱动器续航达30-50%。
2. 适用于新能源汽车的永磁同步电机、无刷直流电机,功能并列于矢量(转矩)型控制器。