电动汽车内置式永磁同步电机转子温度在线估计

作     者：肖宗鑫 胡明辉 石力王 周安健 XIAO Zongxin;HU Minghui;SHI Liwang;ZHOU Anjian

作者机构：重庆大学机械与运载工程学院重庆400044 重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044 重庆长安新能源汽车科技有限公司重庆401120 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2023年第59卷第24期

页      面：209-222页

核心收录：

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52072053) 

主　　题：电动汽车 内置式永磁同步电机 转子温度 磁-热双向耦合 热网络模型 

摘      要：实现电动汽车车用永磁同步电机转子温度的在线监测不仅对保证电机的正常运行至关重要,同时还能增加电机峰值转矩持续时间,最大限度的发挥电机工作潜能。因此在磁-热双向耦合思想的基础上,提出具体的用于估计车用内置式永磁同步电机(Built-in permanent magnet synchronous motor,IPMSM)转子温度的磁-热双向耦合技术路线。首先,在传统的电机集中参数模型的基础上,建立考虑电机温度影响的集中参数电磁模型;然后,根据IPMSM材料的电阻、磁密、电导率等的温度特性建立考虑电机温度影响的电机损耗模型。最后,根据传热学原理和电机损耗分布对电机进行节点划分,建立IPMSM的等效热网络模型,并利用粒子群优化算法对热网络模型中的热力参数进行辨识。联合电磁模型、损耗模型与等效热网络模型构成磁-热双向耦合转子温度在线估计模型,实现对电机转子温度的快速在线估计。通过不同环境温度和不同工况下的台架试验与实车路试验验证转子温度估计模型的准确性,试验结果表明,所提出的转子温度估计模型具有较高的估计精度,转子温度估计误差均在±3℃以内,可更大程度地提高转子温度阈值,延长峰值转矩持续时间,提高电机性能。