[发明专利]基于硬件在环的分布式四轮电驱动新能源汽车实验系统

说明书

本发明公开了一种基于硬件在环的分布式四轮电驱动新能源汽车实验系统，包括驱动及测功子系统、驱动电源子系统、能量回收测量与消耗子系统以及系统网络、动力学建模及快速原型控制子系统四大子系统；驱动及测功子系统、驱动电源子系统、能量回收测量与消耗子系统分别与系统网络、动力学建模及快速原型控制子系统相连，驱动及测功子系统分别与驱动及测功子系统和能量回收测量与消耗子系统以及系统网络相连，驱动电源子系统与能量回收测量与消耗子系统以及系统网络相连。该系统可实现分布式驱动三种驱动模式，六种不同组合形式，实现单一系统对多种模式分布式驱动新能源汽车驱动控制，最大程度的节约设备投入，极大的提高设备利用效率。

技术领域

本发明涉及一种基于硬件在环的分布式四轮电驱动新能源汽车实验系统。

背景技术

分布式电驱动新能源汽车将动力源分布在驱动轮附近或轮内，最大程度减少动力传递过程中的损失，提高传递效率。同时，驱动力分散更加容易实现汽车根据路面情况对每个驱动轮独立控制，最大程度增加汽车驱动可控性，提高车轮与道路的附着率，提高操纵稳定性。另外，由于驱动系统的分散布置，有利于提升车内乘坐空间，提高乘坐舒适性。基于上述优势，近年来国内外专家学者及汽车制造商都积极开展到分布式四轮电驱动新能源汽车技术的研究。

尽管部分车企已经将分布式电驱动技术应用于实车运行，但由于分布式驱动存在驱动难以协调控制、差速控制精度要求高以及簧下质量增加导致车辆高速平顺性和操稳性下降等关键技术难题并未得到很好解决和突破，相关研究还需要继续投入。由于分布式四轮电驱动新能源汽车关键技术研究涉及到整车各个子系统，如果研究过程中全部以实车为对象，势必造成研究投入巨大、耗费时间周期长等问题。

文献“分布式驱动电动汽车双馈电机驱动系统研究”中建立了基于d SPACE的双变流器控制双馈电机试验台。该试验台三相绕线式感应电机、直流/三相交流的变流模块和相关的测试设备进行组合，采用快速控制原型开发技术，搭建了基于d SPACE的快速控制原型的试验开发平台。为验证所提策略的可行性，缩短开发周期。在双馈电机的转子侧，由dSPACE-1103控制SKAI门极驱动型变流模块将直流电压转换为交流电压，从而向转子提供所需的控制电压和电流。文献中所搭建的试验台利用AVL e-Storage电池模拟测试系统作为之路电源输出设备，价格昂贵。且所搭建的系统仅仅模拟两电机驱动形式，驱动形式组合较少，四轮独立驱动控制模拟较困难。同时，利用由d SPACE-1103控制SKAI门极驱动型变流模块取代电机控制器，与实际电机驱动控制有较大差异，模拟控制精度有待考证。

专利申请“一种车辆分布式能源动力系统及其控制方法(申请号：CN201610827005.0)”公开了一种车辆分布式能源动力系统及其控制方法，其系统结构如图1所示，涉及新能源车辆动力技术领域。动力系统由驱动电机、电池管理系统和增程器组成。同时，该发明还提供了相应的控制方法。该发明以多电机的驱动方式以及多能源的供给方式，满足不同路况以及不同车辆负载匹配需求，从而改善整车效率、有效延长电动汽车行驶里程、提高系统的动力性和经济性。

该专利申请中涉及到了分布式动力系统的控制，但其载体是车辆本身，模拟车辆载荷变化有限，系统的灵活性不足。同时，所述控制方式和载体都是以实物为对象，开发成本较高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可实现分布式驱动三种驱动模式，六种不同组合形式，实现单一系统对多种模式分布式驱动新能源汽车驱动控制关键技术研究，最大程度的节约设备投入，并极大的提高设备利用效率的基于硬件在环的分布式四轮电驱动新能源汽车实验系统。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：包括驱动及测功子系统、驱动电源子系统、能量回收测量与消耗子系统以及系统网络、动力学建模及快速原型控制子系统四大子系统；驱动及测功子系统、驱动电源子系统、能量回收测量与消耗子系统分别与系统网络、动力学建模及快速原型控制子系统相连，驱动及测功子系统分别与驱动及测功子系统和能量回收测量与消耗子系统以及系统网络相连，驱动电源子系统与能量回收测量与消耗子系统以及系统网络相连接。