“十五” 期間，天津大學電氣與自動化工程學院承擔完成了科技部電動汽車重大專項中的“XL純電動轎車電機及其控制系統(tǒng)”項目和它的滾動投入項目（編號：2002AA501621、2003AA501620，項目負責人夏超英教授）。“十一五” 期間又承擔了科技部節(jié)能與新能源汽車重大項目中的“純電動－混合動力車用驅(qū)動電機系統(tǒng)研發(fā)” 項目（編號：2006AA11A174，項目負責人夏超英教授）。目前，由課題組研制的電動汽車和混合動力汽車電機及其控制系統(tǒng)已有異步電機和永磁同步電機兩個系列，最高轉(zhuǎn)速為9000轉(zhuǎn)/分，其中異步電機系統(tǒng)的容量系列（額定功率/峰值功率）為6/18KW、15/45KW、20/60KW、30/75KW、100/150KW，永磁同步電機系統(tǒng)的容量系列為10/25KW、15/37.5KW、20/50KW，有水冷和自然風冷兩種冷卻方式，電機控制器可以內(nèi)含1kW的DC/DC變換器。

作為電動汽車和混合動力汽車中最重要的一部分，電機控制系統(tǒng)的四大功能為：

功率變換功能：

控制器采用PWM變換技術(shù)，在電動狀態(tài)下，將電池提供的直流電轉(zhuǎn)換成變頻、變壓的交流電去驅(qū)動電機；在制動狀態(tài)下，將能量變換成直流電回饋給電池。控制器額定工作點的效率為97%，過載能力等于3倍的額定電流。

控制功能：

控制器選用DSP做主控芯片，采用矢量控制策略，低速和堵轉(zhuǎn)時可以獲得穩(wěn)定的轉(zhuǎn)矩輸出，控制算法隨電池電壓的變化自動調(diào)整恒轉(zhuǎn)矩和恒功率控制的切換點，對最大功率輸出能力進行自動調(diào)節(jié)，并維持最大轉(zhuǎn)矩輸出能力不受影響。
 

保護功能：

系統(tǒng)具有直流母線過電壓、控制電源欠壓、輸出過電流、功率模塊故障、電機和驅(qū)動器過熱、到達限制轉(zhuǎn)速、電子熱敏繼電器保護、超速保護，接觸器觸點檢查、踏板和開關(guān)邏輯錯誤檢查、蓄電池驅(qū)動欠壓和制動過壓時的功率和電流限制保護等，健全的保護功能使系統(tǒng)可以安全可靠地工作。

通訊功能：

系統(tǒng)有CAN總線控制和端子控制兩種控制模式，同時配置了標準的RS232通信接口，用戶可以方便地在線地監(jiān)視系統(tǒng)的運行狀態(tài)和故障信息，也可以方便地修改標定系統(tǒng)的控制參數(shù)。

由課題組研制開發(fā)的電機控制系統(tǒng)的突出特點是：

◆控制器內(nèi)部結(jié)構(gòu)布置合理，設(shè)計制作精良，比功率高，故障率極低。

◆轉(zhuǎn)速和位置測量采用了磁性編碼器技術(shù)，系統(tǒng)的可靠性和壽命大大提高。

◆有CAN總線控制和端子控制兩種控制模式可供切換。

◆用戶可以通過上位機和手持編程器在線監(jiān)測電機控制系統(tǒng)的運行狀態(tài)和故障狀態(tài)，在線修改電機控制系統(tǒng)的控制參數(shù)，實現(xiàn)系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置、下載和拷貝。