[发明专利]一种基于多目标规划的电动汽车动力匹配优化方法

说明书

本发明公开了一种基于多目标规划的电动汽车动力匹配优化方法。方法首先确定电动汽车的整车性能指标及关键参数；接下来通过物理公式进行动力系统初步选型计算，并结合市场等因素确定多种动力系统选型方案；接下来，使用Cruise软件仿真，评价不同动力匹配方案对应的整车性能；最后，综合考虑各匹配方案的动力性能、经济性能、成本等多方面因素，使用多目标规划优序解法确定综合最优的动力匹配方案。本发明根据企业备选电机、电池等部件的参数计算出最高车速、续航里程等整车性能指标，并结合成本等因素从多个方案中筛选出最优匹配方案，对电动汽车实际研发具有重要指导作用。

技术领域

本发明涉及电动汽车领域，尤其涉及一种基于多目标规划的电动汽车动力匹配优化方法。

背景技术

电动汽车的动力系统匹配设计，是电动汽车产品研发中关键的一步，动力系统匹配设计对电动汽车的最高车速、最大爬坡度、加速能力、行驶效率、续驶里程等整车性能起着决定性的作用。

目前，电动汽车的动力系统匹配研究，主要是从整车的性能指标出发，计算所需的电机、电池相关参数。但在企业实际的汽车研发过程中，往往是先有某几款电机、电池的备选方案，再根据每个匹配方案的成本及对应的整车性能进行筛选。因此，如何根据企业备选电机、电池等部件的参数计算出最高车速、续航里程等整车性能指标，并结合成本等因素从多个方案中筛选出最优匹配方案，需要进行基于多目标优化的动力匹配，这对电动汽车实际研发具有重要指导作用。

发明内容

针对现有的技术空白和缺点，本发明旨在解决现有匹配方法中不能兼顾企业对于电动汽车整车动力性、经济性、成本控制等多方面需求问题，提供一种基于多目标规划的电动汽车动力匹配优化方法。本发明具体采用的技术方案如下：

一种基于多目标规划的电动汽车动力匹配优化方法包括以下步骤：

1)对电机进行选型，选型要求为：根据电机峰值功率与动力性能的关系，电机峰值功率P_max要不小于电动汽车最高车速时所需电机功率P_max,v、最大爬坡度时所需电机功率P_max,a和加速时间所需电机功率P_max,t；根据电机峰值转矩与动力性能的关系，电机峰值转矩T_max不小于电动汽车最高车速时所需电机转矩T_max,v、最大爬坡度时所需电机转矩T_max,a和加速时间所需电机转矩T_max,t；根据电机峰值转速与动力性能的关系，确定最高车速下的电机峰值转速n_max；电机选型完成后，确定符合要求的所有备选电机的参数；

2)对电池进行选型，选型要求为：根据匀速行驶时的电机输出功率及能达到的最大续驶里程确定动力电池的容量C_b；根据电机能够达到峰值功率与扭矩确定电池组的最大放电电流I_b,max和额定电压U_m,e；电池选型完成后，确定符合要求的所有备选电池的参数；

3)匹配减速器的传动比范围：减速器的传动比i必须不小于由电机峰值转速与电动汽车最高车速决定的传动比i_min，也必须不大于由电机峰值转速点对应的最大转矩与电动汽车最高车速时的行驶阻力决定的传动比i_max1，也必须不大于由电机峰值转矩与电动汽车最大爬坡度时的行驶阻力决定的传动比i_max2；匹配完成后，确定符合要求的所有备选减速器的参数；

4)根据步骤1)、2)、3)确定的动力系统零部件参数，组合形成q种备选动力系统匹配方案；

5)在Cruise软件中搭建电动汽车的整车模型，输入每种备选动力系统匹配方案的动力系统零部件参数，通过仿真计算获得每种方案下电动汽车的性能参数，所述性能参数包括最高车速、百公里加速时间、最大爬坡度、NEDC循环工况续驶里程；