本文關(guān)鍵詞：面向能量效率的純電動(dòng)汽車雙電機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)耦合設(shè)計(jì)及控制策略研究

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【摘要】：隨著汽車保有量的持續(xù)上升,石油、天然氣等化石燃料越發(fā)枯竭,以及霧霾、水污染等環(huán)境問題變得日益突出。電動(dòng)汽車具有排放少、噪聲低、能量利用率高、電氣化程度高等特點(diǎn),已經(jīng)逐步被廣大消費(fèi)者所接受,符合未來汽車發(fā)展方向。然而,現(xiàn)有電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程受到電池技術(shù)的限制,如何基于有限電池容量提高電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程,是一項(xiàng)亟需解決的科學(xué)問題。本文依托重慶某汽車有限公司資助項(xiàng)目“電動(dòng)汽車高能效傳動(dòng)系統(tǒng)研究與應(yīng)用”,提出一種新型雙電機(jī)動(dòng)力耦合系統(tǒng),并對(duì)其控制策略進(jìn)行了深入研究,提高了電動(dòng)汽車能量效率,從而提高電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程。首先,分析電動(dòng)汽車能耗構(gòu)成特性,基于電機(jī)效率隨工況變化關(guān)系建立主驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)能耗模型;在此基礎(chǔ)上提出雙電機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)能耗模型,借此分析雙電機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)節(jié)能機(jī)理,為雙電機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)耦合設(shè)計(jì)和動(dòng)力分配提供理論支持。其次,提出一種滿足高效率驅(qū)動(dòng)特性的新型雙電機(jī)動(dòng)力耦合系統(tǒng),該系統(tǒng)依靠一種新型換向器,可實(shí)現(xiàn)單電機(jī)驅(qū)動(dòng)、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩耦合驅(qū)動(dòng)模式的快速切換;進(jìn)而對(duì)該雙電機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)四種工作模式進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析,表明該系統(tǒng)能高效可靠地滿足多種道路工況需求。再次,基于標(biāo)準(zhǔn)道路工況對(duì)所提出的雙電機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行初步匹配;進(jìn)而根據(jù)匹配結(jié)果初步劃分的雙電機(jī)工作區(qū)間,并結(jié)合電機(jī)效率MAP函數(shù),建立雙電動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)電動(dòng)汽車的工況比能耗目標(biāo)函數(shù);同時(shí)在動(dòng)力性能方面,建立多工作模式聯(lián)合驅(qū)動(dòng)下電動(dòng)汽車百公里加速時(shí)間目標(biāo)函數(shù);基于典型工況信息利用交叉粒子群算法對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)各參數(shù)進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化,結(jié)果表明其動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性均有一定程度的提升。然后,基于道路工況信息建立加速踏板開度與負(fù)載系數(shù)關(guān)系曲線,以獲取電動(dòng)汽車基本轉(zhuǎn)矩;在此基礎(chǔ)上,考慮駕駛員信息、坡度信息、電池信息等提出雙電機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)高能效轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償策略;根據(jù)優(yōu)化后參數(shù)繪制雙電機(jī)等效驅(qū)動(dòng)力圖,基于最小能耗原理劃分雙電機(jī)四種模式工作區(qū)間,在此基礎(chǔ)上建立雙電機(jī)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速分配策略表,以查表方式實(shí)現(xiàn)雙電機(jī)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的高效率分配。最后,建立雙電機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)整車經(jīng)濟(jì)性能和動(dòng)力性能MATLAB/Simulink仿真模型,并與單電機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)綜合性能進(jìn)行比較,結(jié)果表明雙電動(dòng)機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)在動(dòng)力性能和經(jīng)濟(jì)性能方面均優(yōu)于單電機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)。
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U469.72

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