作為電力傳動(dòng)的核心，電機(jī)在機(jī)械制造、生產(chǎn)生活中發(fā)揮著不可替代的作用。近年來，高速永磁同步電機(jī)作為新興能源發(fā)展的一大熱點(diǎn)，在船舶推進(jìn)、工業(yè)制造、新能源汽車等領(lǐng)域有著卓越的表現(xiàn)，正受到越來越廣泛的應(yīng)用。

在我國“碳達(dá)峰”“碳中和”的大背景下，新能源汽車迎來了高速發(fā)展。如何實(shí)現(xiàn)電機(jī)控制的高效、可靠，也成為了高品質(zhì)氫燃料電池電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)研究的核心。

不久前，江南大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)院教授樊啟高和副教授黃文濤等人，成功采用轉(zhuǎn)速估計(jì)算法代替了傳統(tǒng)的機(jī)械式傳感器測(cè)速方法，從而實(shí)現(xiàn)了避免其在電機(jī)高速運(yùn)行下的不精準(zhǔn)、不可靠的現(xiàn)象。這種算法不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)、節(jié)約硬件成本，而且使得整個(gè)系統(tǒng)的體積進(jìn)一步減小，車內(nèi)空間更為豐富。

此外，該團(tuán)隊(duì)針對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可靠性問題，對(duì)功率器件開路故障展開深入研究，提出了基于信號(hào)和模型的混合故障診斷技術(shù)，能及時(shí)有效診斷單個(gè)以及多個(gè)功率器件的開路故障。為了進(jìn)一步提高整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，該團(tuán)隊(duì)還設(shè)計(jì)了針對(duì)功率器件開路故障的容錯(cuò)控制算法，實(shí)現(xiàn)電機(jī)系統(tǒng)安全無擾運(yùn)行。

在硬件實(shí)現(xiàn)方面，該團(tuán)隊(duì)采用寬禁帶器件實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車電機(jī)控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)，提高控制系統(tǒng)的功率密度，滿足電機(jī)在不同工況下的運(yùn)行狀態(tài)要求。軟件與硬件創(chuàng)新設(shè)計(jì)的結(jié)合，使得電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)即使在新能源車輛運(yùn)行的過程中出現(xiàn)硬件故障依然能夠平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)一步保證車輛能夠持續(xù)可靠的輸出動(dòng)力。

目前，該團(tuán)隊(duì)與國內(nèi)汽車零配件龍頭企業(yè)無錫威孚高科技集團(tuán)股份有限公司開展產(chǎn)學(xué)研合作，共同開發(fā)高速新能源車用電機(jī)控制系統(tǒng)，基于無傳感器轉(zhuǎn)速估計(jì)算法實(shí)現(xiàn)了電機(jī)10萬轉(zhuǎn)/分鐘的高效、可靠驅(qū)動(dòng)運(yùn)行。雙方將在該領(lǐng)域進(jìn)一步加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)、人才培養(yǎng)和實(shí)驗(yàn)室共建的合作，推動(dòng)高速電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)化。