1 成果简介作为一种清洁、高效的能量转换装置， 质子交换膜燃料电池的理论比能量高达32940Wh/kg（ 在地面上使用时可不计空气的质量），是各种电化学电池体系中的理论比能量“ 绝对冠军”， 而且功率密度高、电流密度大， 是最先进的能量转换技术之一。现在世界各国正在加速其在民用领域的产品开发。 利用质子交换膜燃料电池国产关键原材料，创新膜电极制备方法（“热定型” CCM 制备法）和优化制备工艺，开发出了高性能、大面积的国产材料膜电极批量制备技术。并在模块化燃料电池设计和计算机模拟仿真的基础上，研制出了空冷、自增湿式质子交换膜燃料电池发电机。该成果获得全国第十九届发明展览会发明金奖。空冷、自增湿式质子交换膜燃料电池发电机，主要由燃料电池、供气轴流风扇、阳极间歇式排气电磁阀、 DC/DC 稳压器和控制电路板等组成，燃料电池采用阴极与大气贯通的开 放设计和高效的自增湿专利技术，能实现宽功率范围的自增湿发电。在电化学发电过程中，无需进行复杂的热管理和对反应气体进行预加湿，大大地减化了系统结构，提高了系统比功率（ 265W/kg、 211W/L），并降低了成本，是一种实用性很强的新能源发电机。该发电机采用普氢燃料，发电效率可达到 50%以上，功率密度可达到 300mW/cm2 以上，无污染。在分布式电站、交通动力和便携式电源方面具有广泛的应用前景。 燃料电池发电机技术指标： 上图： 1.3 千瓦 空冷、自增湿式燃料电池发电机 (43 cells)2 应用说明经过近十年来的电动汽车、 分布式电站、电源等领域的广泛示范应用（ 燃料电池已经在航天、军事上得到应用，燃料电池备用电源和燃料电池家用电站正在开始商业化）， 质子交换膜燃料电池技术的成熟度已经逐渐被用户所接受。目前，其商业化主要问题是成本较高（采用进口材料成本昂贵）， 而本项目采用“ 863” 计划“ 全国产材料燃料电池发电机” 成果，利用国产原材料制备燃料电池电堆，燃料电池材料供应不仅有安全保障，而且还有低成本优势，可望克服燃料电池高成本的商业化障碍。3 应用说明本项目属新能源发电机领域。在分布式电站、交通动力和便携式电源方面具有广泛的应用前景。4 效益分析目前，质子交换膜燃料电池的先进制造水平为：电极催化剂载量为 0.5 毫克/平方厘米（电极）左右，电极性能可以在常压空气条件下达到 0.62V、 1A/cm2 (0.62W/ cm2)。如在批量生产的情况下， 1 千瓦的质子交换膜燃料电池电堆仅需要使用约 2 克的 Pt 催化剂、 0.2 平方米的质子交换膜、 0.4 平方米的碳纸扩散层和约 0.24 平方米模压双极板。考虑国产燃料电池材料的批量生产，估计能实现的经济指标： 1500 元/平方米（质子交换膜）、催化剂 400 元/克（ Pt）、 300 元/平方米（碳纸）、 600 元/平方米（模压石墨板）。 1 千瓦全国产材料燃料电池堆的关键材料成本可控制在 1500 元以下，这与目前进口材料燃料电池 26000 元/千瓦的成本相比， 国产材料燃料电池堆具有十分诱人的前景，这一批量生产的经济指标已经远远低于电站成本要求 8000 元/千瓦，距离交通动力 500 元/千瓦的产业化目标也为时不远。

本发明公开了一种基于铜耗最小的轴向磁场磁通切换容错电机容错控制方法，使轴向磁场磁通切换容错电机发生单相断路故障时能够运行在容错状态，并使电机的铜耗最小化。逆变器采用三相四桥臂容错拓扑，根据相电流判断故障状态。当正常运行时，逆变器工作在三相三桥臂模式下，轴向磁场磁通切换容错电机控制系统采用ｉｄ＝０的ＳＶＰＷＭ控制策略，分配ｄ轴、ｑ轴电流；当发生单相故障时，进行容错控制，逆变器工作在两相三桥臂模式下，并通过控制容错绕组电流给电机增磁，使电机整体的铜耗最小化。本发明在单相断路情况下，以铜耗最小为优化目标，

已有样品/n该技术可解决目前纯电动汽车及混合动力汽车所用永磁电机存在过压风险、弱磁调速困难、整体效率较低等问题。具有以下特点：① 双向调磁，可满足纯电动汽车宽范围调速要求；② 电机高速时不存在过压风险；③ 无刷结构，可靠性高。

本发明公开了一种基于直流无刷电机的吊杯式栽植器驱动系统，栽植器用于幼苗移栽时的打孔成穴、栽苗作业。基于无刷直流电机的吊杯栽植器包括控制器模块、驱动器模块、蓄电池电源模块、直流无刷电机、反馈模块、减速器、传动机构、吊杯移栽机构。传动机构传递动力，驱动曲柄摇杆机构运动，当运动到最高点，吊杯承接投入的钵苗；当运行到最低点时，吊杯打土、入穴，钵苗被投入穴孔内完成栽苗作业。驱动控制部分主要由控制器、直流无刷电机、驱动器和反

本发明公开了一种多气隙轴向磁通-磁场调制永磁电机，该永磁 电机包括依次在轴向方式上交错设置的若干定子和若干转子.其中永 磁电机的两端为两个表贴式永磁转子，其余转子为内嵌式永磁转子； 若干定子结构尺寸相同，双边开槽并采用环形绕组，沿圆周方向上相 对于其上一个定子依次偏移半个槽距机械角度。按照本发明实现的多 气隙轴向磁通-磁场调制永磁电机，能够在保留了磁场调制电机的优良 性能的基础上，综合性地解决了磁场调制电机转矩密度受限和功率因 数较低的固有问题。 

本发明公开了一种基于模型预测的开关磁链永磁同步电机的转 矩控制方法，包括如下步骤：对电机逆变器的开关管状态进行组合得 到八组开关矢量信号；在当前时刻 k，在每一组逆变器开关矢量信号 下 ， 预 测 下 一 时 刻 k+1 的 p 相 绕 组 电 流 得到 d 轴和 q 轴 的电流预测值 id；预测下一时刻 k+1 的 电 机 转 矩 和 电 机 磁 链 计算 成 本 函 数 得到成本函数最小时的逆变器开关矢量信号；定 义 根据 m 的值，控制单个采样周期内成本函数最小时的逆 变器开关矢量信号的有效作

本发明属于脉冲发电机领域，并公开了一种永磁轴向磁通的半 空心脉冲发电机。该半空心脉冲发电机包括转子、定子、转轴，机壳 和端盖，转子包含内、外磁极、永磁体和补偿盘，永磁体设置在转子的内外磁极之间，内外磁极与永磁体配合将径向磁通转化为轴向磁通， 补偿盘覆盖在内外磁极的顶端，转子随转轴一同转动，定子是在绕组 上浇筑非导磁材料而成，且固定在机壳上，转子采用的导磁材料与定 子的非导磁材料构成半空心结构。通过本发明，使得电机励磁系统得 以简化，减小励磁损耗，提高电机效率，同时无刷结构增大了电机的 可靠性。&nb

本发明公开了一种适用于交流电机的变开关频率 PWM 转矩脉 动控制方法，该系统主要包括转矩脉动预测模块与开关周期更新模块。 本发明以 PWM 转矩脉动峰值为控制对象，基于两电平电流纹波实时 预测模型，建立了 PWM 转矩脉动预测算法。应用该预测算法，以 PWM 转矩脉动峰值为控制对象，改变两电平电压源逆变器开关频率。相对 于固定开关频率 PWM 控制(CSFPWM)，变开关频率 PWM 控制 (VSFPWM)可有效降低逆变器平均开关频率，从而减小开关损耗，同 时可有效改善电机驱动系统的 EMI 噪声

本发明公开了一种双凸极永磁同步电机的新型模型直接转矩预 测控制方法，具体为：采集双凸极永磁同步电机的定子电流和转子角 速度；分别在八组逆变器开关矢量信号下，结合定子电流和转子角速 度，依据八种开关状态下电流变化量及微分量与电压和电流之间的约 束关系，预测出每种逆变器开关矢量下一时刻的电机输出电流；基于 直接转矩控制理论，进一步预测每种逆变器开关矢量下一时刻的机转 矩和电机磁链；以转矩和磁链波动总量最小为目标，合理选择出相关 电压矢量，实时控制逆变器工作。本发明能够有效降低开关频率及损 耗，并减小电机

本发明公开了一种双凸极永磁同步电机（DSPM）的电流控制方 法，包括如下步骤：得到八组逆变器开关矢量信号；在当前时刻 k， 在每一组逆变器开关矢量信号下，预测下一时刻 k+1 的 p 相定子电流 其中，p 表示电机 A、B 和 C 相；在每一组逆变器开关矢量信号下， 根 据得到 d 轴和 q 轴的电流预测值；在每一组逆变器开关矢量 信 号 下 ， 计 算 下 一 时 刻 k+1 的 d 轴 预 测 电 流 误 差 选取转矩波动和磁链波动总量最小时的 开关矢量信号作为逆变器开关的驱动信号，实时控制逆变