1、课题来源与背景 本课题来源于黑龙江省科技攻关计划项目，项目编号：GB08A306。 电动汽车(特指纯电动车)的出现曾一度被认为是汽车工业新的增长点，但因低能量密度的电池以及充电站推广等原因，使得电动汽车的普及在短期内无法实现。混合动力汽车作为一种过渡性产品，既有传统燃油机动力性好、续驶里程长等优点，又有纯电动汽车无污染、低噪声的好处。此外，混合动力汽车在原型车基础上进行改造，增加成本较少，因而成为了现阶段最具产业化发展前景、最现实的技术方案，是目前汽车发展的一个新方向。 本项目立足于国内，产学研相结合，在充分学习、消化国外、国内厂商已取得成功经验的基础上，开发具有自主知识产权的混合动力汽车整车产品。混合动力汽车的开发可以增加就业，提升我省汽车行业在国际、国内的竞争力和扩大汽车产品的市场占有率。混合动力汽车的开发不仅是贯彻国家能源战略，保障能源安全，建设资源节约、环境友好型社会的迫切需要；更是实施科教兴省，加快提高自主创新能力，实现汽车产业跨越式发展的重要举措。 2、技术原理及性能指标 本项目围绕中混合动力汽车的关键技术进行攻关，重点解决新型永磁电机结构设计、电机驱动控制器设计、整车综合控制系统等技术难题。通过加强试验验证，促进性能优化。在哈飞赛豹汽车基础上完成技术改造，开发具有良好市场前景的中混合动力轿车整车产品，为我省的混合动力汽车产业化作好准备。 （1）完成哈飞赛豹中混合动力汽车的改造，达到路试的标准，在不降低整车动力性的情况下，实现节油10%以上的目标，排放满足欧Ⅲ标准。 （2）研发中混合动力汽车用永磁同步电机的工作环境温度为－40℃~＋105℃，额定功率为27kW，额定转矩172Nom，额定转速1500r/min，最高转速6000r/min，在额定转速范围内效率达到90%以上。 （3）研发中混合动力汽车控制系统总成ECU的工作环境温度范围为－40℃~＋105℃；工作环境相对湿度为 ≤95％；MCU芯片选用Infineon TC1766，具备32位数据处理能力；整车CAN总线通讯网络采用分层式结构，上层ECU与下层发动机控制器、电机控制器、电池管理系统、变速器控制器通过CAN总线相连，并遵循CAN 2.0B总线通信协议来传递控制参数和运行指令以及故障诊断信息。 3、技术的创造性与先进性 完成了整车方案、电机、电机控制器、H-ECU、可靠性等设计工作。哈飞赛豹中度混动力汽车样车已通过国家轿车质量监督检验中心的检测。 该项目具有以下创新点：优化设计的电机驱动控制系统功率密度高，达到4kW/kg；电机控制器采用了单位电流最大转矩电流比控制和前馈/反馈混合式弱磁控制相结合的控制策略，提高了混合动力汽车的加速性能和高速性能，整个电机驱动控制系统的额定点效率可达90%，其中效率>80%的区域超过70%；整车采用CAN总线网络，各单元ECU 故障诊断和整车信息综合故障诊断与预报相结合的方式，提高了诊断速度和准确性。 综上所述，项目组完成了项目任务书中规定的研究内容，各项指标达到了要求。所完成的混合动力汽车电机本体优化设计和控制策略的研究成果在该领域达到了国际先进水平。 4、技术的成熟程度，适用范围和安全性 项目依托于哈尔滨理工大学汽车电子驱动控制与系统集成教育部工程研究中心。工程中心近年来致力于新能源汽车用特种电机及其驱动器的研发，尤其是在特种电机技术研究方向上工作成绩突出。工程中心拥有齐全完善的仪器设备，配有加工中心、激光切割机、电火花机、快走丝线切割机等机械加工设备，同时配有真空加热铸造设备及其自动控制系统。现已具备了开发10kW、27kW、45kW 系列特种电机的成熟技术，从电机定转子结构设计、制造、加工、装配至试运行，全部在实验室完成，并具备了对永磁同步电机驱动器进行机械结构建模、外壳铸造、硬件开发与检测等方面的工作条件和研发能力。 5、应用情况及存在的问题 本成果源自黑龙江省科技攻关重点项目"基于哈飞赛豹混合动力汽车开发"。其中混合动力汽车电驱动系统即驱动电机及其控制器在多种场合得到应用。例如与北京精进、杭州赛恩斯、美国SinoEV 、苏州益茂电动客车有限公司等多家企业和科研机构开展合作，在此基础上开发了多款新能源汽车永磁同步电机及其驱动器并有成型产品初步应用于市场。目前存在的主要问题是保证系统可靠性的前提下，进一步降低成本，加快市场化推广。

哈尔滨理工大学

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