隨著環(huán)境問(wèn)題的加劇和能源供應(yīng)的緊張，電動(dòng)汽車以其環(huán)保節(jié)能的特點(diǎn)，在學(xué)術(shù)界和工業(yè)界都受到了廣泛的關(guān)注。作為電動(dòng)汽車的“心臟”，永磁同步電機(jī)（PMSM）憑借其出色的性能，成為電動(dòng)汽車首選的主驅(qū)動(dòng)電機(jī)。
近年來(lái)，隨著電動(dòng)汽車技術(shù)的飛速發(fā)展，為了提高續(xù)航里程和充電效率，電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電壓等級(jí)不斷提升。例如，Tesla Model 3、比亞迪漢和保時(shí)捷Taycan等高端車型的母線電壓分別達(dá)到了350V、570V和800V。然而，高電壓也帶來(lái)了新的安全隱患，特別是在車輛發(fā)生碰撞等緊急情況下，如何快速降低母線電壓，確保乘客和救援人員的安全，成為了亟待解決的技術(shù)難題。
針對(duì)這一問(wèn)題，聯(lián)合國(guó)車輛監(jiān)管條規(guī)ECE R94明確規(guī)定，電動(dòng)汽車必須具備主動(dòng)放電功能，確保在碰撞等緊急情況下，母線電容電壓能在5秒內(nèi)降低至60V以下，以避免二次電擊傷害。然而，現(xiàn)有的放電方法往往無(wú)法滿足這一要求，給緊急救援和乘客安全帶來(lái)了巨大隱患。
為了應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，浙江大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)提出了一種創(chuàng)新的解決方案——基于總損耗功率估計(jì)的母線電容主動(dòng)快速放電方法。該方法通過(guò)精確計(jì)算系統(tǒng)總損耗功率，實(shí)現(xiàn)了母線電容的快速放電，無(wú)需復(fù)雜的泄放電路，具有對(duì)參數(shù)不敏感、放電時(shí)間短等顯著優(yōu)點(diǎn)。
研究者還深入分析了傳統(tǒng)PI控制器放電方法的不足，并提出了基于擴(kuò)展滑模觀測(cè)器的控制策略，有效抑制了母線電壓降低到安全電壓時(shí)的電壓脈動(dòng)，進(jìn)一步提高了放電過(guò)程的安全性和穩(wěn)定性。
為了驗(yàn)證該方法的有效性，研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了大量的仿真和實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，與傳統(tǒng)的主動(dòng)放電方法相比，該方法不僅顯著縮短了放電時(shí)間，還提高了放電過(guò)程的魯棒性和安全性，為電動(dòng)汽車的緊急安全響應(yīng)提供了新的解決方案。
研究團(tuán)隊(duì)還建立了快速弱磁降壓階段的數(shù)學(xué)模型，為該方法的理論研究提供了有力支持。該模型的建立，不僅有助于深入理解放電過(guò)程的物理機(jī)制，還為進(jìn)一步優(yōu)化放電方法提供了理論依據(jù)。
總的來(lái)說(shuō)，浙江大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)提出的基于總損耗功率估計(jì)的母線電容主動(dòng)快速放電方法，為電動(dòng)汽車的安全性能提升提供了新的思路和技術(shù)支持。這一成果不僅具有重要的理論價(jià)值，還具有很強(qiáng)的實(shí)用性和工程應(yīng)用價(jià)值，有望在未來(lái)的電動(dòng)汽車設(shè)計(jì)和制造中得到廣泛應(yīng)用。
