电动汽车数字开关磁阻电机可行性研究报告

(一期)数字开关磁阻驱动电机项目
(3)
成都XX新能源有限公司
二○一二年一月十日
目录
一、产业背景 (2)
二、产品概况 (3)
三、市场竞争 (5)
四、市场定位 (5)
第二章现有条件分析 (8)
一、管理水平 (8)
二、研究和开发水平 (8)
三、研究和开发条件 (9)
四、公司财务状况 (9)
一、项目实施目标、主要内容、技术方案和重点解决的问题 (10)
二、项目完成期限、项目计划及考核目标 (11)
三、主要研究内容 (12)
四、预期达到的目标、主要技术指标和水平 (13)
二、主要技术经济指标 (15)
三、项目预算、资金来源 (16)
第四章效益分析 (16)
一、生产成本和销售收入估算 (16)
二、盈利能力分析 (17)
三、经济效益分析 (18)
四、社会效益分析 (19)
五、风险分析 (20)
1、经营风险 (20)
2、财务风险 (20)
第一章市场分析
一、产业背景
纵观世界经济的发展,汽车工业已成为经济发展的支柱产业,现探明和储存的世界石油储量非常有限。另一方面,汽车排放的尾气是造成城市污染的主要来源。因此电动汽车的研制已引起人们极大的关注,许多国家和地区一致认为,电动汽车将是二十一世纪的主要交通工具。因此,目前各发达国家政府及各大跨国汽车集团都投入巨资进行电动汽车的研制,并已在新材料、新设计、电控、充电方式、能量回收等方面取得明显进展。我国国家计委、科技部、地方政府、民营企业已分别成立攻关组对关键的电动汽车技术进行攻关,并在已取得的显著成绩与经验,国家科技部将“电动汽车”列为重大科技工程项目。
随着高效能电力电子器件的应用,对控制系统的性能提出了更高的要求。它不但要能根据车辆的运行要求作出迅速反映,有智能控制作用,又要有进行故障诊断的功能,而且对外界、车内要具有抗电磁干扰的功能。这既需要有高性能的电力电子器件、微电子器件、传感元件作保证,可靠地提供电能;同时要求电机调速范围宽、功率大、重量轻、过载能力大、启动力矩大、振动小、噪音低,传感元件要反映敏捷、准确,CPU要能作出精确判断,系统能按照指令准确、安全地执行任务。
所以,顺应时代和技术的发展,面向市场的电动轿车及其专用电机、控制系统的研制和开发显得非常必要、迫切。
二、产品概况
目前新能源汽车用驱动电机有4种类型:直流电机、无刷永磁电机(永磁同步电机和直流无刷电机)、异步电机、开关磁阻电机。
关磁阻电动机传动系统(简称SRD系统)是最近20年来开发成功的一种新型电气传动系统,它由开关磁阻电动机(简称SR电机或SRM)、功率变换器、转子位置检测器和控制器所组成,如下图所示
开关磁阻电动机传动系统结构
我公司开发的数字开关磁阻电机优点
1、开关磁阻电机由于转子上没有绕组,定子线圈的端部又很短,不但制造方便,而且线圈的发热量小且容易散热,从而电磁负荷可以提高,电机利用系数可达异步电机利用系数的  1.4倍,电机制造成本大为降低。
2、由于转子上无线圈,转动惯量小,具有较高的转矩/惯量比,所以特别适合于高速运行。
3、由于开关磁阻电机的转矩是靠定、转子的凸极效应产生,与
绕组中所通电流极性无关,因此每相绕组中通入的可以是单方向的电流(脉冲),无须交变。这样不但可使控制每相电流的功率开关元件数量减少一半,而且可以避免一般电压型逆变器中最危险的上、下桥臂元件直通的故障,不但显著降低控制装置的成本,而且大大提高了系统的安全可靠性。
4、高效节能:该系统专为新能源汽车配套设计。适应于各种型号的电动轿车,大、中型客车、城市公交车等。整体效率高。效率高于同类产品0.5~2%;高于一般产品1~5%,10千瓦及以上电机的效率均值达到90%以上,比其它电机驱动系统的整体效率高,节能效果明显,相同条件下续行里程长。
5、控制软件基于窗口软件设计技术,数字化控制,实现故障自行诊断,并为电机直接驱动奠定坚实基础
6、扭矩大、重量轻、体积小:同功率下扭矩高于同类电机10~40%,体积和重量较同类电机的70%~8
0%。
三、市场竞争
目前开关磁阻马达技术日臻成熟,应用日益广泛,大有取代传统马达之势。其应用领域包括:电机洗衣机、煤矿用电机、大型风力发电机、汽车用起动/发电一体机、采油用机械。在国内具有一定技术水平和产能的企业有北京中纺锐利等。国际上德国技术较为领先,日本、韩国因其稀土磁体资源匮乏,正投入巨资开发该类电机。但由于技术、成本原因尚未广泛应用,尤其在新能源汽车上的应用,由于效率、体积、重量方面的限制,其应用还在起步阶段。

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