[發(fā)明專利]一種純電動(dòng)汽車電機(jī)參數(shù)及固定減速比同時(shí)確定方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910141570.5
• 申請(qǐng)日: 2019-02-26
• 公開（公告）號(hào): CN109960854B
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜常清;何彪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/15
• 分類號(hào): 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

本發(fā)明涉及一種純電動(dòng)汽車電機(jī)參數(shù)及固定減速比同時(shí)確定方法，根據(jù)純電動(dòng)汽車最高設(shè)計(jì)車速，確定驅(qū)動(dòng)電機(jī)額定功率；在此基礎(chǔ)上等小間距預(yù)設(shè)傳動(dòng)比，依據(jù)預(yù)設(shè)傳動(dòng)比以及純電動(dòng)汽車常用車速分別計(jì)算驅(qū)動(dòng)電機(jī)額定轉(zhuǎn)速、最高轉(zhuǎn)速和額定轉(zhuǎn)矩；利用行駛方程式確定汽車最大車速時(shí)的額定轉(zhuǎn)矩，對(duì)預(yù)設(shè)傳動(dòng)比進(jìn)行篩選；預(yù)設(shè)電機(jī)功率儲(chǔ)備系數(shù)，確定電機(jī)峰值功率；建立前向仿真平臺(tái)，計(jì)算電機(jī)在確定的各個(gè)電機(jī)峰值功率下的加速性能及爬坡性能；根據(jù)整車動(dòng)力性能指標(biāo)篩選出滿足汽車性能的電機(jī)參數(shù)。解決純電動(dòng)汽車電機(jī)參數(shù)與減速比相互耦合影響，難以同時(shí)達(dá)到最優(yōu)匹配的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及純電動(dòng)汽車技術(shù)，尤其涉及單一電機(jī)驅(qū)動(dòng)的純電動(dòng)轎車及微型客車的驅(qū)動(dòng)電機(jī)和減速器參數(shù)匹配。

技術(shù)背景

純電動(dòng)汽車的電機(jī)選型以及減速器參數(shù)匹配是純電動(dòng)汽車發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。電機(jī)參數(shù)與減速比相互耦合影響，難以同時(shí)達(dá)到最優(yōu)匹配的問題，目前是該領(lǐng)域亟需解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種針對(duì)純電動(dòng)轎車及微型客車驅(qū)動(dòng)電機(jī)及減速器參數(shù)匹配方法，解決純電動(dòng)汽車電機(jī)參數(shù)與減速比相互耦合影響，難以同時(shí)達(dá)到最優(yōu)匹配的問題。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案：

一種純電動(dòng)汽車電機(jī)參數(shù)及固定減速比同時(shí)確定方法，其特征在于通過預(yù)設(shè)傳動(dòng)比，采用電機(jī)功率搜索逼近的方法同時(shí)確定電機(jī)峰值功率、峰值轉(zhuǎn)速、峰值轉(zhuǎn)矩、額定轉(zhuǎn)矩、和電機(jī)到車輪的傳動(dòng)比；首先，根據(jù)純電動(dòng)汽車最高設(shè)計(jì)車速，確定驅(qū)動(dòng)電機(jī)額定功率；在此基礎(chǔ)上等小間距預(yù)設(shè)傳動(dòng)比，依據(jù)預(yù)設(shè)傳動(dòng)比以及純電動(dòng)汽車常用車速分別計(jì)算驅(qū)動(dòng)電機(jī)額定轉(zhuǎn)速、最高轉(zhuǎn)速和額定轉(zhuǎn)矩；利用行駛方程式確定汽車最大車速時(shí)的額定轉(zhuǎn)矩，對(duì)預(yù)設(shè)傳動(dòng)比進(jìn)行篩選；預(yù)設(shè)電機(jī)功率儲(chǔ)備系數(shù)，確定電機(jī)峰值功率；建立前向仿真平臺(tái)，計(jì)算電機(jī)在確定的各個(gè)電機(jī)峰值功率下的加速性能及爬坡性能；根據(jù)整車動(dòng)力性能指標(biāo)篩選出滿足要求汽車最高車速、加速、爬坡要求的電機(jī)參數(shù)，完成驅(qū)動(dòng)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)減速比的同時(shí)確定。

進(jìn)一步地，具體包括如下步驟：

(1)確定整車結(jié)構(gòu)參數(shù)及性能參數(shù)，其中結(jié)構(gòu)參數(shù)包括；車輛計(jì)算質(zhì)量、滾動(dòng)阻力系數(shù)、空氣阻力系數(shù)、系統(tǒng)傳動(dòng)效率、車輪滾動(dòng)半徑、迎風(fēng)面積；性能參數(shù)包括：最高車速、常用車速、0-V_target加速時(shí)間、最大爬坡度；

(2)根據(jù)車輛最高設(shè)計(jì)車速確定驅(qū)動(dòng)電機(jī)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(shù)值作為驅(qū)動(dòng)電機(jī)的額定功率；

(3)等間距預(yù)設(shè)減速器傳動(dòng)比，傳動(dòng)比初值i₁根據(jù)設(shè)定種類車輛的主減速比取值，分別計(jì)算每一種傳動(dòng)比下驅(qū)動(dòng)電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速N_n、最高轉(zhuǎn)速N_max，電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩T_n，將計(jì)算結(jié)果進(jìn)行記錄；

(4)根據(jù)汽車行駛方程式，得到車輛以最高車速勻速行駛時(shí)的驅(qū)動(dòng)力F_t；根據(jù)電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩應(yīng)滿足對(duì)第(3)步中的電機(jī)計(jì)算結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，剔除電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩不滿足的數(shù)據(jù)；

(5)以第(4)步中篩選后的傳動(dòng)比和計(jì)算出的額定轉(zhuǎn)速為輸入，預(yù)設(shè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)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(shù)據(jù)；

(6)利用MATLAB軟件，建立前向仿真平臺(tái)，分別求得第(5)步中每組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的0-V_targe加速時(shí)間以及最大爬坡度；將仿真結(jié)果與第(5)步的數(shù)據(jù)合并記錄；

(7)根據(jù)第(1)步中確定的整車結(jié)構(gòu)參數(shù)及性能參數(shù)，對(duì)第(6)步中的合并記錄進(jìn)行篩選，剔除不滿足確定的整車結(jié)構(gòu)參數(shù)及性能參數(shù)的數(shù)據(jù)；