| 单位名称 | 北京新能源汽车股份有限公司 | 大赛年份 | 2022年 | ||||
| 大赛届次 | 第17届 | 奖项 | 入围奖 | ||||
| 发明人姓名 | 李玮 刘超 梁海强 | ||||||
| 技术领域 | 机械制造与自动化,汽车零部件 | ||||||
| 应用行业 | 汽车制造业 | ||||||
| 项目类别 | 专利 | ||||||
| 专利类型 | 发明 | ||||||
| 专利情况 | 申请号 | 申请日期 | |||||
| 专利号 | 授权日期 | ||||||
| 计算机软件著作权证书登记号 | |||||||
| 项目简介 | 1. 发明目的、基本思路、与现有技术对比有什么改进与创新 对于当前在纯电动汽车驱动系统中占据绝对主流的永磁同步电机，其在一些极限或特殊工况下，如电机本体温度过高、剧烈震动以及外磁场等因素的影响，永磁体存在永久性退磁的风险。永磁同步电机的永磁体在发生不可逆的退磁后电机性能以及动力输出的平顺性会受到较大影响，严重者会引发扭矩的非预期输出进而危害行车安全。关于永磁同步电机退磁故障的检测目前以理论研究居多，当前检测方法或由于算法复杂不易工程实现或受电机参数摄动影响导致准确率无法保证，以上因素导致其在纯电动汽车领域缺乏工程推广价值。对于纯电动汽车驱动系统，当电机发生退磁后会触发驱动系统其它的安全机制，如电机相电流过流故障、电机扭矩校验故障等，这样一来进一步使永磁同步电机退磁故障的检测被忽略。随着纯电动汽车技术的快速发展，电机系统的精细化控制是当前的发展趋势，因此关于电机永磁体退磁故障尤其是未达到严重退磁状态时的故障检测对于整车安全控制具有前瞻性的意义，在此背景下，本发明提供了一种纯电动汽车插入式永磁同步电机退磁故障工程化检测方法，该方法能够在车辆运行过程中完成电机退磁故障的检测，解决了退磁故障实时检测的业内难题。 |
||||||
| 2. 已取得的社会及经济效益,如:产值、利润、节约能源及改善环境等方面 该方法基于电机永磁体退磁在车辆中的实际表现特征，通过理论联系实际的方式给出。根据现有理论，在插入式永磁同步电机发生退磁后，稳态下电机实际输出的扭矩将会低于驱动系统期望输出的扭矩，即存在稳态误差，本发明将其作为判断退磁故障的必要条件之一；考虑到驱动系统扭矩输出精度的影响，电机实际输出扭矩与扭矩命令真实的稳态误差在电机永磁体退磁程度不太深的情况下是不容易被检测出来的，针对该问题本发明引入卡尔曼滤波器，通过卡尔曼滤波方式来消除驱动系统输出扭矩估算精度问题对退磁故障检测的影响。另外，考虑到电机永磁体永久性退磁发生后，会引起驱动电机动态响应特性变差，因此本发明提供了一种针对插入式永磁同步电机退磁故障检测的电机瞬态特性评估参数计算方法，利用该参数评估电机的动态跟踪性能，同时将参数作为判断退磁故障的另外一个必要条件。本发明提供的纯电动汽车插入式永磁同步电机退磁故障检测方法具有思路清晰、检测机理明确、所需计算量少，因此非常易于工程实现，另外该方法不涉及到对系统硬件的更改，同时不会增加系统成本，因此具有良好的推广价值。 |
|||||||
| 项目进展阶段 | 批量生产和应用 | ||||||
| 备注 | 本发明受国家重点研究计划新能源汽车专项“SiC电机控制器车载工况技术研究”（2016YFB010060522017）的支持，另外作为《CSAE 263-2022 电动汽车驱动电机系统控制器故障注入测试规范》团体标准的主要起草者，李玮将该技术成果中的部分内容加入到该团标中，促进了其在电动汽车电机控制器故障测试领域的推广。目前该发明所涉及到的技术成果发展应用于北京汽车集团有限公司所生产的北京牌纯电动汽车中，车辆类型覆盖包括A00级微型电动汽车，A0级小型电动汽车，A级电动汽车、B级电动汽车、SUV等车型，实现了大规模的产业化，产业化车辆数量超过20万辆，该技术成果的可靠性及有成效性得到了市场的验证 | ||||||