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新能源汽車電機控制器Sup

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新能源汽車電機控制器Supermizer-SMX-EV效率優化型摘要：Supermizer-SMX-EV效率優化型新能源汽車電機控制器，適用于交流異步電機和永磁同步電機,在新能源汽車交流異步電動機上安裝使用，在相同的充電電池量并且不改變電機運行速度的前提條件下，相比傳的驅動器續航達30-50%，此技術獲得發明

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新能源汽車電機控制器Supermizer-SMX-EV效率優化型

摘要：Supermizer-SMX-EV效率優化型新能源汽車電機控制器，適用于交流異步電機和永磁同步電機,在新能源汽車交流異步電動機上安裝使用，在相同的充電電池量并且不改變電機運行速度的前提條件下，相比傳的驅動器續航達30-50%，此技術獲得發明。

一、新能源汽車電機控制器市場前景分析

堅持新能源汽車產業作為國家戰略性新興產業的地位，重點研發新能源汽車關鍵零部件技術，已經成為“十二五"期間我國零部件行業的主要任務。“十二五"期間，零部件企業對新能源汽車零部件進行戰略投資，把節能汽車零部件作為重點投資對象。隨著新能源汽車扶持政策的落實，汽車電機產業將迎來黃金發展時期。預計2012年～2016年，我國新能源汽車電機及控制系統的市場容量將會在500億元以上。

新能源電動汽車電機分為交流異步電機和永磁同步電機兩大種類，在純電動車和插電式混合動力車中，異步電機的應用達到50%～60%。

1. 交流異步電機（歐美等國外廠家均在采用）

優點：具有過載能力強、安全性好、可靠性高及低加工成本等永磁電機的優勢，且異步電機批量生產的條件非常成熟，在純電動車的應用中它將是永磁電機的主要競爭對手。

不足：中輕載運行功率因數低而導致的整體效率低（解決策略將在本文敘述）

2. 永磁同步電機（國內作為重點，而生產大多是“作坊式"的）

優點：體積小，效率及功率密度高于交流異步電機

不足：價格昂貴，造價成本遠高于交流異步電機；過載能力差、長期運行會由于電機發熱而導致消磁，使用壽命短.

二、Supermizer-SMX-EV效率優化型新能源汽車電機控制器

電機控制器應用現狀，國內外市場上應對交流異步電機的節能控制尚屬空白；對于永磁同步電機的控制也僅僅局限于矢量（轉矩）型控制器。獲得發明的SMX-EV控制器，在包括了矢量（轉矩）型控制功能的基礎上增加了負載跟蹤功能，解決了交流異步電機的運行功率因數低而導致的整體效率低的問題，同時也滿足了永磁電機大轉矩控制需求。

1. SMX-EV控制器工作原理

效率優化型電機驅動控制器（以下簡稱“效率優化型控制器"）采用功率跟蹤控制模式，使新能源電動汽車電機的功率緊緊跟隨車率的變化，根據負載的實際需求，實時調整電機的輸入功率，保證電機在最小電流和電壓的節能狀態下運行。

電機（異步）在中輕載運行時，由于車載量、負載、路況、速度變化都很大，間歇性運行和變動負載運行時，鐵損、銅損都很大，效率和功率因數都很低，造成很大的能源浪費，常用的控制方法如直接轉矩控制、矢量控制法都不能較好的解決異步電機的效率問題。效率優化型控制器較好的解決了這個缺陷，提高了電機的運行效率，同時，內部帶有自動再生發電吸收功能，將減速慣性、下坡產生的動能轉化為電能向蓄電池充電，回收了能量，提高了新能源電動汽車的續航里程。

效率優化型控制器通過內部的MCU單元，在線實時檢測新能源電動汽車電機負載率，當電機的負載從輕載到重載的變化過程，效率優化型控制器根據電機的負載變化，實時自動跟蹤,檢測數據處理，并在線調整電機的輸入電壓（V）和負載電流（I），保證新能源電動汽車電機在高效率、節能狀態下運行。使得異步電機的整體效率高于等于永磁電機的效率，同時又克服了永磁電機的過載能力差、壽命短、價格高等各種缺陷。

2. 降低電機的鐵損、銅損，延長電機壽命

把電機輸入的電功率被轉換成為負載設備需要的機械出力和新能源汽車電機自身的損耗兩部分。

下図所示、新能源汽車電機自身的損耗又由磁鐵的「鉄損」、導線的「銅損」及軸承摩擦、風扇的機械損組成。Supermizer-SMX-EV效率優化型新能源汽車電機控制器在線檢測新能源汽車電機負載率的變化（車上人多人少的變化、上坡、下坡行走），根據負載的實際需求，實時調整新能源汽車電機的輸入功率，保證在最小電流和電壓的節能狀態運行。從以下的公式可以看出,新能源汽車電機電流和電壓的最小化就可以使新能源汽車電機自身的「鉄損」和「銅損」減到最小,實現在節能運行的同時減少新能源汽車的發熱,大大延長電機的使用壽命。

三、電機50HZ運行、跟蹤負載節能的概念

為比較直觀地理解跟蹤負載，2007年5月，委托國家電梯質量監督檢驗中心進行了測試，記錄下了直觀的人數變化和數據變化，即證實了控制器的跟蹤負載功能是在50HZ運行的前提條件下，通過負載變化在線調整電機的輸入功率，使得電機一直保持在高功率因數狀態下運行。

附：國家電梯質量監督檢驗中心對SMX系列電機控制器的負載追蹤功能的檢驗報告

運行狀態	節能方式	乘梯人數	運行電壓	運行電流	運行有功
減速(20Hz)	減速跟蹤	無	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 測試現場：天津市輕軌塘沽站自動扶梯、電機功率11.7KW、上行。 ② 表中乘梯人數顯示的是電機的負載率。