[发明专利]一种增程式电动汽车续驶里程的仿真系统及其仿真方法

说明书

技术领域

本发明涉及新能源汽车，具体涉及一种增程式电动汽车续驶里程的仿真系统及其仿真方法。

背景技术

由于全球能源危机及环境质量的下降，世界各国开始研发新能源汽车，由于动力电池性能的限制，纯电动汽车的续驶里程较低，而增程式电动汽车可以把其它能源转化为电能，使得汽车的续驶里程不必局限于动力电池的能量，可在一定程度上提高续驶里程，近来得到了快速发展。

增程式电动汽车是在纯电动汽车的基础上增加了一套增程器系统，该增程器系统由发动机发电机组成，当动力电池电量较低或没电时可以打开增程器给驱动电机提供能量，从而提高整车的续驶里程。当电池电量较高时，整车可以以纯电动模式运行，此时由动力电池提供整车所需能量。当电池电量较低或用户按下强制增程模式开关时，此时增程器打开，整车所需的能量由增程系统提供，如果此时整车需要较高的动力性，而且动力电池还能提供一定的能量，整车需求的能量减去增程器提供的能量余下的部分将由动力电池来提供，从而保证整车动力性需求。

由于增程式电动汽车的工作原理区别于纯电动汽车及其它混合动力汽车，所以如何仿真计算出增程式电动汽车的性能成为大家研究的重点，而续驶里程是增程式电动汽车的一个重要指标，牵涉到整车动力系统的参数匹配，对于前期整车的设计非常关键。本发明的特征是通过建立整车及关键零部件系统的模型，并根据一定的控制策略从而计算出整车的续驶里程，进而得出整车的经济性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种增程式电动汽车续驶里程的仿真系统及其仿真方法，解决现有技术在增程式电动汽车性能仿真的问题。

通过对整车及关键零部件进行建模，计算出在某一循环工况下的功率需求，然后根据动力电池和增程器系统的总能量，计算出持续的时间，然后在这段持续时间内对该循环工况中的车速进行积分，从而得出续驶里程。

具体技术方案如下：

一种增程式电动汽车续驶里程的仿真系统，包括行驶工况模块、整车模块、车轮与驱动轴模块、减速器模块、变速箱模块、驱动电动模块、Power bus模块、增程器模块、动力电池模块和控制器模块，其中，

所述行驶工况模块用于设定整车行驶的工况；

所述整车模块用于计算行驶阻力；

所述车轮及驱动轴模块用于计算向减速器需求的扭矩和转速；

所述减速器模块和变速器模块用于计算得出向驱动电机模块请求的扭矩和转速；

所述驱动电机模块用于计算得出向Power bus模块的请求功率；

所述的Power bus模块用于合理分配各需求功率；

所述的增程器模块用于计算增程器系统发出的功率，给驱动电机提供功率或给动力电池充电；

所述的动力电池模块用于计算电池的放电电压、电流及SOC，给驱动电机、低压负载和高压负载提供功率需求；

所述控制器模块用于根据不同的工况，对整车各个系统进行控制。

进一步地，行驶工况模块连接至整车模块，整车模块连接至车轮与驱动轴模块，车轮与驱动轴模块连接至减速器模块，减速器模块连接至变速箱模块，变速箱模块连接至驱动电动模块，驱动电动模块、动力电池模块和增程器模块均连接至Power bus模块，驱动电动模块、变速器模块、动力电池模块和增程器模块均连接至控制器模块。

进一步地，还包括增程器模块，其用于经Power bus模块后优先向驱动电机提供功率需求，分别与Power bus模块，动力电池模块，控制器模块相互连接。

进一步地，还包括动力电池模块，其用于纯电动模式或增程模式行驶时，给驱动电机、低压负载和高压负载提供功率需求，分别与Power bus模块，增程器模块，控制器模块相互连接。

进一步地，还包括DCDC模块，其用于把动力电池的高压电转化为低压电，供低压负载使用。

进一步地，控制器模块包括整车控制系统VMS、变速器控制单元TCU、驱动电机控制单元MCU、动力电池控制系统VMS、及增程式控制系统，其中增程式控制系统又包含发动机控制单元ECU及发电机控制单元GCU。

进一步地，

行驶工况模块中的循环工况的数据为不同时刻对应的车速值，该模块向整车模块请求车速；和/或，

整车模块根据整车具体参数、加速度、道路坡度及循环工况请求计算出滚动阻力、风阻、加速阻力与坡道阻力，该四种阻力之和就是在该工况下的整车驱动力需求；

和/或，

车轮与驱动轴模块计算过程考虑轮胎的半径、转动惯量，驱动轴效率等因素；

和/或，