双电机多挡驱动系统的匹配优化与能量管理

发布时间：2020-07-12 11:42

【摘要】：汽车行业的迅速发展在给人们带来便利的同时,导致了严重的环境污染与石油资源紧缺。内燃机发展已经成熟,排放与耗油量大规模下降较困难。由于内燃机的诸多弊端,全球都在积极发展纯电动车。市面上的纯电动车大多为单电机单级减速方案,方案简单易实现,但整车动力性与经济性较差。针对纯电动汽车单电机单级减速方案的诸多不足,本文开展了以下研究工作:本文提出了一种双电机四挡驱动系统,进行了传统方法的参数匹配。该驱动系统的动力源为两个电机,每个电机对应两个挡位,存在单电机驱动、双电机驱动两种驱动模式。采用Q60FB的动力性能指标作为本文构型的参数设计要求,并利用传统的公式计算的匹配方法确定了双电机四挡驱动系统的两个电机的参数。提出了一种新的基于工况统计的参数匹配,及动力性、经济性双目标优化方法。通过统计循环测试工况的高频区域得到经济电机参数,通过优化算法计算得到动力电机参数。利用遗传优化算法双优化目标优化四个挡位以及主减速器速比。详细介绍了AMESim模型搭建及优化工具。设计整车控制策略。控制策略根据当前车速与油门踏板开度,选择合适的挡位,控制同步器,实现顺利换挡。根据当前的车速以及转矩需求,控制策略实现不同模式的切换。在两个电机共同驱动时,设计合理的转矩分配策略,合理利用电机的高效区。整车控制策略的设计用于车辆行驶时有效发挥双电机多挡构型的优势。运行AMESim与Simulink联合仿真模型,验证模型的可靠性。分别运行电机单级减速驱动方案、传统匹配的双电机多挡驱动方案、本文基于工况统计匹配的双电机多挡驱动方案,对比三种方案的经济性与动力性,验证双电机多挡驱动系统以及基于工况统计的参数匹配方法的优越性。
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U469.72
【图文】：

国家资源,日本,能源消耗,土地面积

（1）美国美国作为全球人均汽车保有量首位的国家，对石油需求量巨大，能源安非常重要的战略问题。在美国能源部的推动下，颁布了世界上最严格的。在各方面的推动下，美国的电动汽车行业一直有着强劲的发展势头，特、通用等老牌车企，还有 Tesla 这类的新型高科技公司，在动力电池、、电子控制、基础设施建设等方面都属于领跑者。通用于 2010 年率先实车量产，同年七月，Volt 正式开售，并于 2011 年，引入中国及欧洲市场Volt 的量产[10]，让不看好电动汽车的德系车企，纷纷制定电动汽车量产计车企的电动汽车大战[11]。Tesla 为美国纯电动汽车行业最具代表性企业。布 Model S，发布后占据电动汽车行业龙头宝座；2015 年全球第一款豪SUV Model X 上市；2017 年发布 Model 3，售价仅需 3.5 万美元，面向大，试图改变消费者对于能源消耗的观念。以 Model 3 标准版为例，续航345 公里，0~96km/h 加速时间为 5.6s，最高时速可达 217km/h。此外，Tes了纯电动卡车 Tesla Semi，空载百公里加速仅 5s，满载为 20s，充电 30行驶 643km[12]。Tesla 欲向世界证明所有车型都是可以电动化的。

欧洲,电动汽车

工程硕士学位论文引领电动汽车量产的潮流[10]，通过采用高密度的锂离子电池和制动能量了 160km 的续航里程[13]。日本本土企业的技术路线为：混合动力汽车作车向新能源汽车的过渡，新能源汽车的最终目标是是燃料电池汽车。早本土对纯电动汽车的研究不多，在混合动力与燃料电池技术的积累较多开始在纯电动领域发力，但纯电动乘用车代表车型仍然较少，增速较

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宝马i3

【参考文献】