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基于变速跟踪的开关磁阻电机高效再生制动控制方法

成果类型：: 发明专利

发布时间: 2025-11-26 14:22:09

科技成果产业化落地方案
方案提交机构：成果发布人| 徐景新 | 2025-11-26 14:22:09
成果简介 技术亮点 应用前景 团队概括 产生的效益 转化方式

本发明提供一种基于变速跟踪的开关磁阻电机高效再生制动控制方法，是在开关磁阻电机变速运行时，在其制动转速与制动加速度的变化范围内等间距选取n组制动转速与制动加速度，分别将其作为开关磁阻电机制动运行时的初始给定转速及给定加速度，得最大制动能量回馈效率、最小制动转矩脉动系数所对应的最优开通角、关断角及换相重叠角，获得其函数关系后，实时采集开关磁阻电机运行的制动转速及加速度，即可获得开关磁阻电机在当前制动转速及加速度下所对应的最优开通角、关断角及换相重叠角；对开关磁阻电机对应功率开关实施控制，可实现开关磁阻电机基于变加速模式的时变制动给定转速下，全过程获得最佳再生制动效率与最小转矩脉动系数的控制目标。

技术层面构建了基于转速分区的多模式制动控制架构，在低速区采用提前角动态调整策略优化电流建立过程，中高速区运用电流斩波与单脉冲相结合的混合调制技术。创新设计了基于磁链观测的制动转矩精确控制算法，通过实时辨识电机参数实现最优制动转矩跟踪。开发了考虑电池特性的能量流管理策略，根据SOC状态自动调节回馈功率，确保系统安全稳定运行。采用模型预测控制技术优化多目标性能，实现制动效率与平顺性的最佳平衡。

该技术特别适用于新能源汽车、电动摩托车等交通工具的制动能量回收系统，在工业变频传动、电梯曳引等需要频繁制动的场景同样具有广阔前景。随着节能减排要求不断提高，其在风电变桨、伺服系统等领域的应用需求持续增长，预计将推动再生制动技术在运动控制领域的普及率达到60%以上。

湖南科技大学位于人文荟萃的湘潭，是湖南省与国家国防科工局共建的重要高校。学校肇始于解放初期的矿业与师范教育，经多源融合与发展，形成了工科优势突出、教师教育特色鲜明、多学科协调发展的办学体系。现拥有从本科到博士的完整人才培养体系，在先进装备制造、资源环境、人文社科等领域具有显著影响力。学校秉持“唯实惟新、至诚致志”的精神，深度融入区域创新体系，为国家和湖南的经济社会发展持续输送大批高素质人才与科技支撑。

采用该技术可使电动汽车续航里程延长8%-12%，大幅提升能源利用效率。制动能量回收率的提高有效降低运行成本，在典型城市工况下可节约能耗25%以上。推动绿色交通发展，减少刹车片磨损和粉尘污染，环境效益显著。技术推广将形成新的产业链增长点，预计三年内带动相关产业创造超50亿元产值，社会经济效益突出。

技术转让，许可，合作所需资金需双方协商，此项技术想尽快落地，希望具备此项技术研发的技术方，能够尽快承接此项目。