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大型直驱式风电机组并网变流器及变桨距系统
当前风力发电技术具有大功率、直驱式、采用变桨距技术等发展趋势。在“十一五”国家科技支撑计划项目“ 1.5MW 以上直驱风电机组控制系统及模块化多重并联变流器的研制”等课题的支持下，研发了具有自主知识产权的 MW 级全功率风电变流器，通过了满功率试验，实现了国产化全功率并网变流器关键技术的突破，可广泛应用于 MW 级直驱式风电机组。另外，自主研发了变桨距系统试验平台，采用“直流伺服 + 超级电容”的技术方案，已完成全部功能试验，其变桨距控制技术可以广泛应用于 MW 级风电机组的变桨距系统。考虑到我国风电产业的发展前景，风电变流器和变桨装置远期发展的空间更加广阔。
北京交通大学
2021-04-13
大型风电机组异步变桨控制系统研究与开发
变桨距、大容量是风力机组的发展趋势，国外风机的主力机型向2MW以上发展，机组大多采用三个独立的电控调桨机构，通过三组变速电机和减速箱对桨叶分别进行控制，为了捕获最大风能、平缓风轮力矩波动和消除风力机的不平衡载荷，本项目研究了大型风电机组异步变桨控制系统，异步变桨可以消弱气动不平衡，减小机组振动，提高风能利用率，提高风电电能质量和延长机组寿命。 本项目提出了基于前馈模糊与Fuzzy-PID相结合的统一桨距角给定技术，提出了基于电功率观测叶片应力的独立变桨技术，通过独立变桨直接控制叶片上气动力产生的摆振力矩，不仅直接平缓了风轮力矩的波动，还间接减少了叶片上载荷的波动、轮毂的偏航力矩波动和俯仰力矩波动，大大改善了风力机的功率输出、疲劳、振动、动力稳定性等性能。 以上成果发表在国内外重要期刊上，如Lecture Notes in Electrical Engineering，电机工程学报等，申请授权了多个发明专利和软件著作权。在上述大型风电机组异步变桨控制技术研究的基础上，基于永磁同步电机、全数字驱动器及超级电容架构，本课题组自主开发了风机三个桨叶可以独立高可靠控制的2MW风机机组异步电动变桨系统，已完成实验室测试
上海交通大学
2021-04-13
基于轮毂电机驱动的新型电动轮
01. 成果简介 动力电动化是汽车工业的发展方向。相对集中电机驱动，轮毂电机驱动具有结构紧凑、动力传递效率高、节省车辆底盘空间、以及便于车辆控制等优点，能够有效提升车辆的动力学性能。 然而轮毂电机驱动系统，因为带来更大的簧下质量，会恶化车辆平顺性和安全性，轮毂电机的寿命和工作稳定性也是需要解决的问题。为此，国内外不少企业或学者均开展研究，提出多种解决方案。 与现有技术相比，本项成果经过多轮迭代，具有以下特点及优势： 1. 引入可与车轮发生相对转动的弹性-阻尼减振机构支撑架，与车辆悬架相结合，使得减振与动力传递彼此解耦，显著降低了轮毂电机的振动、改善了车身振动性能和车轮接地特性。 2. 全新的轮内机械结构设计，避免使用特殊构型的电机或大直径轴承等非常用零件，显著降低了轮毂驱动系统的转动惯量和制造成本。 3. 可针对不同应用场景，提供对应设计方案和结构。 新型轮毂驱动系统结构示意图02. 应用前景 本项成果主要应用于新能源汽车领域，也可用于轮式机器人、低速电动车等其他电驱动车辆领域。03. 知识产权 本项成果核心技术已申请2项国内发明专利，并申请了国际专利。04. 团队介绍 本项目负责人为清华大学教授、博士生导师，主要研究方向包括：汽车结构轻量化与乘坐舒适性，动力系统结构及其振动噪声控制。先后获得省部级科技奖励2项，在国内外发表学术论文100余篇。05. 合作方式 专利许可、投资入股。06. 联系方式 邮箱：zhangyan2017@tsinghua.edu.cn
清华大学
2021-04-13
重型轮毂电机电动轮相关技术
1. 痛点问题
在电动化时代，轮毂电机是实现重型电驱底盘高效率、轻量化、智能化、线控化的关键技术。然而，现有轮毂电机技术在系统扭矩密度、功率密度、簧下质量、系统可靠性等方面，还存在诸多亟待解决的问题，具体表现为：一、外转子直驱电机扭矩不够大，体积重量大，成本高；二、内转子电机扭矩密度不高，且常规的轮毂电机系统总体构型需要电机壳承受轴荷，机壳变形后影响电机气隙和电磁性能；三、大扭矩电机散热问题难以解决，系统构型复杂度高，可靠性低。
2. 解决方案
本技术是一种“弯扭解耦”的轻量化电动轮构型。技术特点是：优化电动轮的弯扭力学设计，解耦承弯与承扭结构件，一些部件可以采用铝合金，达到结构轻量化目的：采用中高速电机与单级大速比减速器匹配的方案，达到小空间、小质量、大转矩且提高传动效率的效果；充分利用了轮辋内部的径向空间，减小整体轴向尺寸，优化了轮毂轴承的布置；方案接口灵活，对底盘悬架的改动要求最小，基本可完全兼容现有悬架接口，可集成盘式制动器或鼓式制动器。
合作需求
为实现本技术的产业化和市场化，主要需求包括：
1.办公资源和生产基地的拓展，以满足规模化、定制化产业生产的需求;
2.引进高水平的电机设计专家、试制团队；
3.在民用轮毂电机领域，已获得1亿元左右的优质订单，迫切需要建设配套保供自动化生产线，需要用到约2亿元的产线建设资金。
清华大学
2022-01-13
线控电动汽车用弧面二自由度永磁轮毂电机研究
本文提出了一种用于线控电动汽车的新型弧面二自由度永磁轮毂电机,能够实现旋转和偏摆两自由度运动,极大程度简化了车辆的机械传动系统.给出了典型拓扑结构,介绍了基本工作原理,重点阐述了偏摆力的产生机理.通过理论分析与推导,得到了偏摆力的近似解析表达式,与有限元仿真结果一致.对于偏摆力存在波动的问题,主要通过优化电机结构参数进行改善,其中定子齿顶部形状对偏摆力影响较大,特别是槽口宽度和齿尖厚度.经过合理的优化,该电机可以实现较恒定的偏摆力输出.
哈尔滨工业大学
2021-05-04
线控电动汽车用弧面二自由度永磁轮毂电机研究
本文提出了一种用于线控电动汽车的新型弧面二自由度永磁轮毂电机,能够实现旋转和偏摆两自由度运动,极大程度简化了车辆的机械传动系统.给出了典型拓扑结构,介绍了基本工作原理,重点阐述了偏摆力的产生机理.通过理论分析与推导,得到了偏摆力的近似解析表达式,与有限元仿真结果一致.对于偏摆力存在波动的问题,主要通过优化电机结构参数进行改善,其中定子齿顶部形状对偏摆力影响较大,特别是槽口宽度和齿尖厚度.经过合理的优化,该电机可以实现较
哈尔滨工业大学
2021-01-12
一种轮毂电机电磁离合装置
本发明公开了一种轮毂电机电磁离合装置，包括轮毂电机、轴 突式电磁离合器、主动副和摩擦式从动副，所述轴突式电磁离合器嵌 于轮毂电机上，轴突式电磁离合器带动主动副轴向运动，主动副的摩 擦面与从动副的摩擦面接触，带动车轮旋转；离动作时，轴突式电磁 离合器带动主动副收回，主动副的摩擦面与从动副的摩擦面分离，中 断动力传递；本发明还公开了另一种轮毂电机电磁离合装置，包括轮 毂电机、轴突式电磁离合器和滑销式从动副，通过轴突式电磁离合器 轴突直接与滑销式从动副上的销孔接合，带动车轮同步旋转；离动作 时，轴突式电磁
华中科技大学
2021-04-14
大功率风电机组健康状态监测与评估关键技术及应用
在国家、省部级科技项目支持下，研发团队历时8年攻克了前述难题， 提出了 2类关键部件特征参数提取方法，形成了 3种状态监测与评估系统新 产品，实现了 3项重大突破与创新：①提出了机、电、热多耦合特征参数和 动态阈值提取方法。研发了电流故障特征的叶轮不平衡状态监测技术，提出 变流器功率模块热应力疲劳特征参数及关键传感器故障观测模型，形成了特 征参数动态阈值确定方法。②研发了关键部件劣化度概率评估及寿命预测技 术。基于数据挖掘手段，提出了机械关键部件劣化状态评估概率分析和实时 寿命预测方法；基于功率模块疲劳失效机理，形成了变流器功率模块平均故 障间隔时间评估体系，研发了多时间尺度累积效应的变流器运行可靠性评估 技术。③研发了风电场整机多层次健康状态评估技术。形成了风电机组多层 次评估指标体系，提出了风电机组监测参数异常识别方法，研发了风电机组整 机健康状态评估技术。
重庆大学
2021-04-11
风电机组/光伏发电智能动态并网技术及产业化
小试阶段/n■新能源■节能环保和资源综合利用*成果简介该项目可解决的问题：从物理本质上解决三大问题：1、解决并网逆变器及滤波器遭受过电压和过电流的冲击的问题，从而提高风电机组/光伏发电并网的电网电压质量、提高并网逆变器的安全稳定运行水平和使用寿命；2、解决风电机组/光伏发电系统出力不足时，电网向并网滤波器倒送电，导致电网电压偏高，保护动作跳闸，弃风弃光的问题，增加风电机组/光伏发电出力、提高风电机组/光
武汉大学
2021-01-12
一种风电机组部件维修及备品备件需求预测方法
本发明公开了一种风电机组部件维修及备品备件需求预测方法。本发明公开的方法包括获取部件可靠度函数、设置部件维修参数、确定检测维修措施、部件运行寿命计算和备品备件需求预测五大步骤。其中，设置部件维修参数采用周期性预防维修方式，并考虑随机故障的影响；维修措施包括更换维修、不完全维修和最小维修，并以部件可靠度作为维修决策阈值。本发明提供的维修方法可以真实的反映部件实际运行维修情况，并可根据风电场情况作出应对调整，具有较强
华中科技大学
2021-04-14