甬江實(shí)驗(yàn)室先進(jìn)電驅(qū)系統(tǒng)研究中心成功開發(fā)出新一代電機(jī)控制器。

這個重量不到5千克的“小家伙”，卻有著驚人的性能。它能爆發(fā)出340kW的峰值功率，功率密度達(dá)70kW/kg，峰值效率更是高達(dá)99%。

近日，甬江實(shí)驗(yàn)室先進(jìn)電驅(qū)系統(tǒng)研究中心開發(fā)的新一代電機(jī)控制器正式亮相，其綜合性能達(dá)到國際領(lǐng)先水平。業(yè)內(nèi)專家表示，這一成果將推動低空經(jīng)濟(jì)、電動交通等領(lǐng)域的電推進(jìn)系統(tǒng)與裝備加速發(fā)展，也會為新能源汽車、電動船舶及其他電動設(shè)備帶來更輕、更強(qiáng)、更高效的核心控制器。

那么，什么是電機(jī)控制器呢？電機(jī)控制器廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代生活中的各類電動設(shè)備，大到電動汽車、工業(yè)設(shè)備，小到手機(jī)、家用電器，它就像“電動心臟”，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)電流與磁場，讓電機(jī)高效運(yùn)轉(zhuǎn)。

新一代電機(jī)控制器有哪些升級之處呢？目前，行業(yè)可查的電機(jī)控制器最大功率密度約為40kW/kg，而甬江實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的新一代電機(jī)控制器重量功率密度達(dá)到70kW/kg，體積功率密度達(dá)到57.6kW/L，刷新了行業(yè)紀(jì)錄，實(shí)現(xiàn)了“小體積、大功率、低損耗”的協(xié)同突破。

新一代電機(jī)控制器重量不到5千克。該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、先進(jìn)電驅(qū)系統(tǒng)研究中心研究員顧春陽介紹，傳統(tǒng)的電機(jī)控制器如同老式臺式機(jī)，功能強(qiáng)但笨重，而這款新產(chǎn)品更強(qiáng)更輕。70kW/kg的功率密度意味著在相同重量下能輸出更高功率，或在相同功率下顯著減重，為續(xù)航、載荷與系統(tǒng)布局帶來更多可能。

這些升級是如何實(shí)現(xiàn)的呢？這背后得益于幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的突破。

一是“提效”。采用第三代寬禁帶功率半導(dǎo)體器件，使電流傳輸效率提升50%以上，同時顯著降低發(fā)熱。

二是“降溫”。團(tuán)隊(duì)發(fā)明了SPVCS - Z專利液冷技術(shù)，精準(zhǔn)導(dǎo)流冷卻液直擊熱源，散熱器體積縮小至傳統(tǒng)方案的五分之一。

三是“減重”。新控制器采用全新工藝，將電容體積壓縮70%。電流傳感器采用開放式無磁芯方案，重量降低80%。

這是新一代電機(jī)控制器的項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)。

此外，在控制層面，內(nèi)置自適應(yīng)算法可根據(jù)工況實(shí)時優(yōu)化電機(jī)磁場與電流軌跡，選擇更省電的運(yùn)行策略，提升續(xù)航與效率。配合一體化硬件設(shè)計，設(shè)備既輕量又高效，能適配不同功率需求進(jìn)行組合部署。

該團(tuán)隊(duì)在2024年6月發(fā)布首代功能樣機(jī)，近期推出第二代控制器，在一年多時間內(nèi)將產(chǎn)品功率密度提升近3倍。

顧春陽表示：“70kW/kg只是一個開始?！蹦壳?項(xiàng)獨(dú)家專利技術(shù)的融合應(yīng)用，讓新控制器的綜合性能達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

文字：成良田

審校：朱立奇、雷軍虎、趙鵬、王籍

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