[发明专利]一种纯电动汽车电机参数及固定减速比同时确定方法

说明书

本发明涉及一种纯电动汽车电机参数及固定减速比同时确定方法，根据纯电动汽车最高设计车速，确定驱动电机额定功率；在此基础上等小间距预设传动比，依据预设传动比以及纯电动汽车常用车速分别计算驱动电机额定转速、最高转速和额定转矩；利用行驶方程式确定汽车最大车速时的额定转矩，对预设传动比进行筛选；预设电机功率储备系数，确定电机峰值功率；建立前向仿真平台，计算电机在确定的各个电机峰值功率下的加速性能及爬坡性能；根据整车动力性能指标筛选出满足汽车性能的电机参数。解决纯电动汽车电机参数与减速比相互耦合影响，难以同时达到最优匹配的问题。

技术领域

本发明涉及纯电动汽车技术，尤其涉及单一电机驱动的纯电动轿车及微型客车的驱动电机和减速器参数匹配。

技术背景

纯电动汽车的电机选型以及减速器参数匹配是纯电动汽车发展的关键技术。电机参数与减速比相互耦合影响，难以同时达到最优匹配的问题，目前是该领域亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术存在的不足，提供一种针对纯电动轿车及微型客车驱动电机及减速器参数匹配方法，解决纯电动汽车电机参数与减速比相互耦合影响，难以同时达到最优匹配的问题。

本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案：

一种纯电动汽车电机参数及固定减速比同时确定方法，其特征在于通过预设传动比，采用电机功率搜索逼近的方法同时确定电机峰值功率、峰值转速、峰值转矩、额定转矩、和电机到车轮的传动比；首先，根据纯电动汽车最高设计车速，确定驱动电机额定功率；在此基础上等小间距预设传动比，依据预设传动比以及纯电动汽车常用车速分别计算驱动电机额定转速、最高转速和额定转矩；利用行驶方程式确定汽车最大车速时的额定转矩，对预设传动比进行筛选；预设电机功率储备系数，确定电机峰值功率；建立前向仿真平台，计算电机在确定的各个电机峰值功率下的加速性能及爬坡性能；根据整车动力性能指标筛选出满足要求汽车最高车速、加速、爬坡要求的电机参数，完成驱动电机及驱动系统减速比的同时确定。

进一步地，具体包括如下步骤：

(1)确定整车结构参数及性能参数，其中结构参数包括；车辆计算质量、滚动阻力系数、空气阻力系数、系统传动效率、车轮滚动半径、迎风面积；性能参数包括：最高车速、常用车速、0-V_target加速时间、最大爬坡度；

(2)根据车辆最高设计车速确定驱动电机的额定功率初选值，选择大于额定功率初始值且最接近额定功率初选值的数值作为驱动电机的额定功率；

(3)等间距预设减速器传动比，传动比初值i₁根据设定种类车辆的主减速比取值，分别计算每一种传动比下驱动电机的额定转速N_n、最高转速N_max，电机额定转矩T_n，将计算结果进行记录；

(4)根据汽车行驶方程式，得到车辆以最高车速匀速行驶时的驱动力F_t；根据电机额定转矩应满足对第(3)步中的电机计算结果数据进行筛选，剔除电机额定转矩不满足的数据；

(5)以第(4)步中筛选后的传动比和计算出的额定转速为输入，预设驱动电机的峰值功率与额定功率之比为x，x从3.5开始等间距减小，间距为0.1，形成多组数据；

(6)利用MATLAB软件，建立前向仿真平台，分别求得第(5)步中每组数据对应的0-V_targe加速时间以及最大爬坡度；将仿真结果与第(5)步的数据合并记录；

(7)根据第(1)步中确定的整车结构参数及性能参数，对第(6)步中的合并记录进行筛选，剔除不满足确定的整车结构参数及性能参数的数据；