澳大利亞研發新型高速電動機有助解決電動汽車的續航裏程問題

以工程技術稱著的悉尼新南威爾士大學，其地位就像清華在中國的地位。該校的研究人員最近開發了一種新型電動機，每分鍾可以計時100，000轉。由於這種新設計而實現的高功率密度可以幫助減輕電動汽車（EV）的重量，從而增加其續航裏程。

世界各地的電動汽車製造商一直在尋找解決電池供電車輛續航裏程焦慮的方法。其中一種選擇是增加電池組的尺寸，這也增加了車輛的重量，從而產生了更多需要解決的問題。

另一種選擇是減輕電動機的重量，而這樣做的方法是提高它們的速度。高速旋轉的電機可以縮小尺寸，這不僅可以減輕重量，還可以降低能耗。當應用於EV時，它可以幫助增加相同電池組的續航裏程。

人工智能輔助優化程序

電動汽車在其牽引驅動中使用的傳統內置式永磁同步電機（IPMSM）將磁鐵嵌入其轉子中以產生強大的扭矩。然而，其鐵橋的低機械強度限製了它們的最大速度。研究人員使用了一種新的轉子拓撲結構，不僅提高了電機的魯棒性，而且還將生產電機所需的稀土材料減少了70%。

新南威爾士大學的研究人員使用人工智能（AI）輔助優化程序，評估了電，磁，機械和熱等廣泛方麵，以優化電動機設計。

該計劃由內部開發，評估了90個這樣的設計，然後選擇其中前50%來生成新設計，並重複迭代過程，直到達到所需的最佳效果。研究人員使用的最後一個電機是該程序分析的第120代。

據稱，該校的研究人員實現的是每分鍾100，000轉的絕對最大速度和每公斤7kW的峰值功率密度。這也是現有的層壓（IPMSM）高速記錄的兩倍，這些層壓用於電動汽車的牽引驅動，使其成為有史以來最快的IPMSM。

電機如何運用？

參與該項目的博士後研究員Guyu Chu說介紹新的電機技術可以擴展和優化，以提供給定範圍內的功率和速度 - 例如，最大速度約為18，000 rpm的200kW電機，非常適合電動汽車應用。

除電動汽車外，該電機還可用於使用高速壓縮機以及高精度數控機床的大型供暖，通風和空調（HVAC）係統。該電機還可以作為集成驅動發電機（IDG）部署在飛機發動機內部，為電氣係統提供動力。

研究人員相信，他們的電機可以快速商業化，將其優勢比我們預期的更快地推向市場，比如，像特斯拉這樣的電動汽車製造商想要使用這種電機，可能隻需要大約6到12個月的時間就可以根據他們的規格對其進行改造。

 

新南威爾士大學研發超高速電機可改善電動車的續航裏程