[發明專利]一種主從式多電機驅動系統的效率優化方法

有效

• 申請號: 201310090382.7
• 申請日: 2013-03-20
• 公開（公告）號: CN103273857A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 賓洋;李靜;馮能蓮;董昊龍;占子奇;郭靖;濮祥真
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: B60L15/20
• 分類號: B60L15/20
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 張慧

1.一種主從式多電機驅動系統的效率優化方法，包括：主電機（5），從電機（6），齒輪減速機構（2），離合器1（7），離合器2（8），聯軸器1（9），聯軸器2（10），和電機控制系統；所述主電機（5）為大功率電機，從電機（6）為小功率電機，主電機（5）、離合器1（7）、聯軸器1（9）和齒輪減速機構的動力輸入端1（3）固定安裝在一起；從電機（6）、離合器2（8）、聯軸器和齒輪減速機構的動力輸入端2（4）固定安裝在一起；兩電機經齒輪減速機構減速增扭后，將動力由輸出端輸出至后輪（1）；電機控制系統包括：主、從電機驅動器，主、從電機轉速傳感器，和效率優化控制器；本發明的特征在于，所述效率優化方法在效率優化控制器中運行，依次包括以下步驟：

步驟一，主電機單獨驅動：當車輛處于起步工況時，效率優化控制器只輸出主電機（5）的轉速和轉矩指令給主電機驅動器，同時使離合器1（7）接合，離合器2（8）斷開，此時只有主電機（5）單獨工作；

步驟二，從電機單獨驅動：當車輛處于城市道路工況等中低速或需求小功率工況時，效率優化控制器只輸出從電機（6）的轉速和轉矩指令至從電機驅動器，同時使離合器2（8）接合，離合器1（7）斷開，此時只有從電機（6）單獨工作；此時主電機（5）不工作；

步驟三，雙電機協同驅動：當車輛處于爬坡、急加速或高速等需求大功率工況時，主電機（5）和從電機（6）協同工作，效率優化方法如下：

（1）從整車控制器和速度傳感器輸入電機所需的轉速ω_r和轉矩T_r至效率優化控制器；

（2）在（0，1）內按固定步長改變兩電機的分配比i，，i的定義如下：

i＝T_m/T_r

其中，T_r為車輛行駛需求轉矩，T_m為主電機輸出轉矩；

當i=0時表示從電機單獨工作，i=1時表示主電機單獨工作，i在0～1時表示主電機和從電機協同工作；

（3）求對應每個i的主、從電機的轉矩和轉速，計算公式如下：

T_m＝iT_r???????（1）

T_s＝(1-i)T_r???（2）

ω_m=i_mω_r?????（3）

ω_s=i_sω_r?????（4）

其中，ω_r為車輛需求轉速，T_s為從電機需求轉矩，ω_m為主電機轉速，ω_s為從電機轉速，i_m為主電機與車輪的速度比，i_s為從電機與車輪的速度比；

（4）求主、從電機的效率η_m和η_s；

η_m為主電機在轉速和轉矩分別為ω_m和T_m時的效率，η_s為從電機在轉速和轉矩分別為ω_s和T_s時的效率；

（5）求多電機系統的瞬時功率損耗P；

（6）求效率最優時的主、從電機的轉矩和轉速，方法如下：

先求多電機系統的瞬時功率損耗達到最小P_min時的i值，然后根據（1）～（4）式分別求主、從電機的轉矩和轉速；

（7）輸出主、從電機所需轉矩和轉速數據，并將指令發送給主、從電機驅動器，使離合器1和離合器2均接合，使主、從電機協同工作。

2.根據權利要求1所述的一種主從式多電機驅動系統的效率優化方法，其特征在于，步驟三中求主、從電機效率η_m和η_s的方法是：事先將廠家提供的主、從電機的Map圖存入存貯器制成電子表格，根據主、從電機的轉矩和轉速數據查表，并進行插值計算即可得到主、從電機效率η_m和η_s。

3.根據權利要求1所述的一種主從式多電機驅動系統的效率優化方法，其特征在于，步驟三中求多電機系統的瞬時功率損耗P的方法如下：

P=ωmTmηm+ωsTsηs-ωrTr.]]>