[發明專利]一種純電動汽車電機參數及固定減速比同時確定方法

有效

• 申請號: 201910141570.5
• 申請日: 2019-02-26
• 公開（公告）號: CN109960854B
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 杜常清;何彪
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F30/20;B60L15/20
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 徐員蘭

1.一種純電動汽車電機參數及固定減速比同時確定方法，其特征在于通過預設傳動比，采用電機功率搜索逼近的方法同時確定電機峰值功率、峰值轉速、峰值轉矩、額定轉矩、和電機到車輪的傳動比；首先，根據純電動汽車最高設計車速，確定驅動電機額定功率；在此基礎上等小間距預設傳動比，依據預設傳動比以及純電動汽車常用車速分別計算驅動電機額定轉速、最高轉速和額定轉矩；利用行駛方程式確定汽車最大車速時的額定轉矩，對預設傳動比進行篩選；預設電機功率儲備系數，確定電機峰值功率；建立前向仿真平臺，計算電機在確定的各個電機峰值功率下的加速性能及爬坡性能；根據整車動力性能指標篩選出滿足要求汽車最高車速、加速、爬坡要求的電機參數，完成驅動電機及驅動系統減速比的同時確定；具體包括如下步驟：

(1)確定整車結構參數及性能參數，其中結構參數包括；車輛計算質量、滾動阻力系數、空氣阻力系數、系統傳動效率、車輪滾動半徑、迎風面積；性能參數包括：最高車速、常用車速、0-V_target加速時間、最大爬坡度；

(2)根據車輛最高設計車速確定驅動電機的額定功率初選值，選擇大于額定功率初始值且最接近額定功率初選值的數值作為驅動電機的額定功率P_n；(3)等間距預設減速器傳動比，傳動比初值i₁根據設定種類車輛的主減速比取值，分別計算每一種傳動比下驅動電機的額定轉速N_n、最高轉速N_max，電機額定轉矩T_n，將計算結果進行記錄；其中，電機的額定轉速V_n為常用車速，單位km/h，i為傳動比，r為滾動半徑，單位m；最高轉速其中V_max為最高車速；額定轉矩

(4)根據汽車行駛方程式，得到車輛以最高車速勻速行駛時的驅動力F_t；根據電機額定轉矩應滿足對第(3)步中的電機計算結果數據進行篩選，剔除電機額定轉矩不滿足的數據；

(5)以第(4)步中篩選后的傳動比和計算出的額定轉速為輸入，預設驅動電機的峰值功率與額定功率之比為x，x從3.5開始等間距減小，間距為0.1，形成多組數據；

(6)利用MATLAB軟件，建立前向仿真平臺，分別求得第(5)步中每組數據對應的0-V_targe加速時間以及最大爬坡度；將仿真結果與第(5)步的數據合并記錄；

(7)根據第(1)步中確定的整車結構參數及性能參數，對第(6)步中的合并記錄進行篩選，剔除不滿足確定的整車結構參數及性能參數的數據；

(8)根據第(4)、(7)步中篩選結果，將滿足要求的數據組提取出來記錄；同時得到該數據組對應的驅動電機的傳動比、峰值功率、峰值轉矩、額定轉速、額定轉矩、最高轉速，完成驅動電機的選型。

2.根據權利要求1所述的純電動汽車電機參數及固定減速比同時確定方法，其特征在于所述步驟(2)中，根據純電動汽車的最高設計車速來確定驅動電機的額定功率P_n的初選值P_n0，額定功率的初選值P_n0需滿足下式：

其中，其中η₁為傳動效率，G為整車重量，C_D為空氣阻力系數，f為滾動阻力系數，A為汽車迎風面積，V_max為汽車最高車速。

3.根據權利要求1所述的純電動汽車電機參數及固定減速比同時確定方法，其特征在于所述步驟(4)中，根據步驟(2)所確定的汽車行駛方程式，得到車輛以最高車速勻速行駛時的驅動力F_t：

其中η₁為傳動效率。

4.根據權利要求1所述的純電動汽車電機參數及固定減速比同時確定方法，其特征在于所述步驟(4)中，若初步預設得到的傳動比以及計算得到的額定轉矩都不能滿足，則增大傳動比重新計算；當電機最大轉速超出市面上常見電機最高轉速時，停止增加傳動比。