电力电子、电机驱动与无线电能传输技术
在新能源车中的应用

(本课程可获得上海市工程师继续教育学分)

课程编号：C1045
授课日期：2014年9月23-26日(4天)
授课讲师：米春亭 教授
授课语言：中 文  
授课材料：英 文
上海市工程师继续教育学分： 4分
美国继续教育学分(CEU)：2.6CEUs
会场： 
地址：

电力电子技术与电机驱动系统是传统汽车向新能源车辆(EDV)转型的关键技术之一，后者包括纯电动车、混合动力车、燃料电池车和插电式混合动力车。因此，工程师和技术决策者必须了解各种电力电子技术与节能电机驱动系统及其在EDV中的应用，包括在电动车中使用的各种电力电子系统、其中包括整流器、单向/双向直流-直流转换器、逆变器、电池充电器、异步电机、永磁电机和无线电能传输技术。

本课程主要内容包括：电力电子技术基础、各种电力电子变换器的原理、电力电子设备的运作特点、各种电力电子转换器的建模和模拟实验、电动车电力电子转换器和电力驱动系统的特点（如电动汽车无线充电中的新半导体装置和无线电能传输技术）、感应电动机的原理和矢量控制、永磁(PM)电动机驱动。最后课上还会介绍新型电机拓扑结构和牵引电机的设计。

学习目标

通过参加该课程，您将会能够掌握：

· 电力电子的基本原理和各种转换器的工作原理

· 电动车专用的电力电子的特点

· 适用于各种传动系统的电力电子拓卜结构

· 电力电子中的的被动元件

· 对电动车中电力电子电路进行建模方法

· 电动车中主要电力电子器件的选择

· V2G和电池充电器技术

· 无线电能传输技术的原理和设计

· 新兴的电力电子和电力驱动技术

· 电动车中电机驱动的特殊要求

· 感应、无刷、同步和SR电机驱动之间的区别

· 电机的矢量控制

· 感应电机的磁场定向控制

· 确定电动汽车电机尺寸的方法 

· 电机设计和优化方法

适宜受众

本课程面向在新能源车领域或其他电气和机械方面从事工程、营销或制造的人士，可再生能源和运输系统领域的从业人士、电力电子和电机驱动领域的新晋人士。本课程不适合那些在电力电子或电机驱动器领域有丰富经验的人士。

学员要求

学员最好拥有工程学学士学位或很强的技术背景。学员应该已修完基本电路和基本电子的本科或研究生课程，或熟知类似于下列书籍：

《电路》J David Irwin：《基本工程学回路分析》，John Wiley&Sons《电子回路》(Sedra和Kenneth C. Smith，《微观电子回路》，牛津大学出版社，第1-5章)

课程大纲

第一天

· 电力拖动系统简介

ú 介绍电动汽车

ú 电动汽车的挑战

ú 丰田协同驱动技术原理

ú 普锐斯 Prius Energy Fow

ú 电力电子在新能源车中的作用

· 电力电子技术简介

ú 电力电子的概念

ú 电力转换器的主要类型

ú 用于电动汽车的电力电子的特点

ú e-CVT和电力电子的作用

· 电力电子的建模

ú 建模的原理和重要性

ú 建模工具– Simplorer和Matlab Simulink

ú 建模案例

· 整流器

ú 原理

ú 单向与三相整流器

ú 电压调节

ú 电压脉动

ú 直流侧电流和交流侧谐波

· 直流-直流转换器

ú 降压转换器

ú 升压转换器

ú 降压-升压转换器

· 双向直流-直流转换器

ú 两象限斩波器

ú 用于混合动力汽车电池的能源管理转换器

· 电力电子器件

ú 半导体物理学

ú 二极管

ú MOSFTS

ú 绝缘栅双极型晶体管

· 功率转换器的热管理

ú 半导体装置的功率损耗

ú 冷却选择

ú 热回路设计

ú 散热片的选择

第二天

· 隔离型直流-直流转换器

ú 隔离需求

ú 隔离方法

ú 隔离型单向直流-直流转换器（前馈与反激）

ú 隔离型双向直流-直流转换器 – 相移与双相移

· 电池充电器

ú SAE标准

ú 单向充电器

ú 双向充电器

ú 感应充电器

ú 功率因素校正

· 无线电能传输及其在电动汽车充电器中的应用

ú 原理和方法，电磁共振原理

ú 等效电路法

ú 双口网络及其在WPT中的应用

ú 线圈设计

ú WPT中的电力电子拓卜结构

ú 数值分析

ú 人身与动物安全

ú 物体检测

· 汽车到电网（V2G）

ú V2G的基本知识

ú 隔离型和非隔离型

ú 汽车对电网造成的影响

· 新兴电力电子技术

ú 碳化硅装置

ú 用于可再生能源的电力电子技术

ú 用于电池管理系统的电力电子技术

ú 用于高速铁路的电力电子技术

· 被动

· 元件

ú 电容器

ú 电感器

ú 变压器

ú 绝缘

第三天

· 电机驱动系统简介

ú 异步电机及其驱动系统

ú 永磁电机及其驱动系统

ú V/f控制

ú 矢量控制

· 逆变器

ú 单相逆变器

ú 三相逆变器

· 直流电动机驱动系统

ú 直流电动机的结构和分类

ú 典型负载速度-扭矩曲线

ú 直流电动机的原理

ú 增大的扭矩和感应电压

ú 分路型、串联型、混合型、通用型和永磁直流电动机

ú 直流电动机的速度控制

ú 直流电动机的压降控制

ú 汽车中的直流电动机应用

· 永磁无刷直流电动机

ú 原理：永磁同步电机或无刷直流电机

ú 反电势波形

ú 工作和控制

ú 控制模块方框图

ú 控制流程图

第四天

· Clarke-Park转换，PI控制器

ú 坐标

ú Clarke转换

ú Park转换

ú abc到dq转换

ú 实施Clarke和Park转换

· 空间矢量控制

ú 六步控制

ú 转换原理

ú 空间矢量的定义

ú 如何实现空间矢量的转换

· 异步电机驱动系统

ú 异步电机的原理

ú 开环V/f控制

ú 闭环V/f控制

ú 磁场定向控制（FOC）

ú 间接FOC

ú 直接转矩控制

ú 无传感器控制

· 永磁同步电机驱动系统

ú 工作和控制原理

ú 电流控制（矢量控制）

ú 永磁电动机的直接转矩控制

ú 永磁电动机的Simulink建模实例

· 牵引电动机的设计

ú 电动机的类型选择

ú 牵引电动机的尺寸设计

ú 分析设计（几何）

ú 分析设计（参数、特性等）

ú 机械设计（强度、噪音、震动等）

ú 热设计

ú 有限元分析

ú 实验与校验

· 学习评估

讲师：米春亭 博士 (Chris Mi)，教授  
美国电气与电子工程师学会(IEEE) 会士

米春亭博士是美国电气与电子工程师学会（IEEE）的会士、密歇根大学迪尔伯恩分校电子与计算机工程教授、美国能源部资助的电动汽车研究中心主任。他曾攻读中国西北工业大学并获电气工程专业工科学士与硕士学位，并于加拿大多伦多大学获得电气工程专业博士学位。他曾在通用电气拿大有限公司担任电气工程师。他于2008-2011年兼职担任1Power Solutions有限公司的首席技术官，也是Gannon Motors and Controls LLC以及Mia Motors, Inc.的联合创始人。

他的研究重点集中于新能源车领域。他曾为SAE、IEEE、国家科学基金会(NSF)赞助的研讨班以及国家职业工程师学会教授课程。他曾为多家大汽车制造商和供应商进行过培训，其中包括通用汽车、福特、克莱斯勒、本田、现代、泰科电子、A&D Technology、江森自控、昆腾、德尔福和欧洲博士学校。他的教学活动曾涉足多个国家，其中包括美国、中国、韩国、新加坡、意大利、法国和墨西哥。他曾发表过150多篇文章，进行过30多场受邀演讲和大会发言。

米春亭博士曾获密歇根大学迪尔伯恩的“杰出教师奖”和“杰出研究奖”。2007年获得IEEE第4区“杰出工程奖”、“IEEE密歇根东南部杰出职业奖”和“SAE交通环境优秀奖(E2T)”。 他还在1992年获得中国政府颁发的国家发明奖二等奖，1994年获得中国国务院颁发的政府特殊津贴。2007年12月，他因“教育与品德楷模”为由成为了IEEE下属的电气与计算机工程荣誉学会（HKN学会）的成员。

他曾于2006-2007年间担任IEEE密歇根东南区的副主席，2008-2009年担任主席。米博士曾担任第五届IEEE国际汽车动力与能源大会主席（2009年9月6-11日，美国密歇根州迪尔伯恩市举行）。他是《IEEE车辆技术汇刊》的三名主编的之一、《IEEE电力电子技术汇刊》的编辑、《IEEE工业应用技术汇刊》的编辑、《IEEE车辆技术杂志》的高级编辑、《国际电力电子设备期刊》的特邀编辑、《国际电动与混动汽车期刊》编辑委员、《IET交通电气系统》编辑委员、《电路、系统和计算机期刊》编辑(2007-2009)。他曾为以下机构担任过评审委员：NSF、美国能源部、加拿大自然科学与工程研究委员会、香港研究资助局、法国国家科研中心、弗朗德斯科技创新局（比利时）和丹麦研究委员会。他是2011年IEEE国际未来能源挑战赛分会主席和2013年该会议的大会主席，他同时还是IEEE汽车科技学会的杰出讲师(DL)，IEEE交通电气化委员会的委员和教育委员会主席。

米春亭博士还担任IEEE无线电能传输大会的联合主席，该大会是由IEEE PELS、IAS、IES、VTS、MAG和PES等机构支持的。此外，他还是《IEEE电力电子新方向与精选课题—无线电能传输特刊》的主编，《IEEE车辆技术汇刊-无线充电技术特刊》的主编，“IEEE交通电气化大会”(ITEC-Asia)的策划委员会成员，以及国际自动机工程师学会（SAE）无线充电技术标准委员会委员。

费 用：

大中华地区居民及SAE会员：CNY 6,000.00
Early Birds价格（提前一个月报名并完成付费）：CNY 5,500.00

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