[发明专利]一种多工况下双定子车用电机广域高效动态功率分配方法

说明书

本发明公开了一种多运行工况下双定子车用驱动电机广域高效化动态功率分配方法，第一步是模式选择方法，其基于多运行工况的转速划分，用于做出最优的模式选择命令；第二步是广域高效化控制方法，将可独立控制的内外电机按不同额定转速设计，得到两块尽量分散的高效区，横向相交成一个大范围高效区，初步实现了扩大高效区域范围的目的，加上基于瞬态效率最大化的内外电机动态功率分配法，可将每一模式下内外电机叠加出的高效区最优化。最终形成适用于多运行工况下双定子车用驱动电机的广域高效化动态功率分配方法，该方法在保证模式可靠选择的同时，不仅最大限度地扩宽了电机的整体高效区域范围，以满足车辆处于不同路况需要不同高效区的要求。

技术领域

本发明涉及一种多运行工况下双定子车用驱动电机的广域高效化动态功率分配方法，特别涉及一种兼顾动态规划内外电机功率的多模双定子车用驱动电机的广域高效化动态功率分配方法。

背景技术

车用驱动电机作为电动汽车的关键动力部件，其性能(全工作平面高效率、具有频繁启动和加减速能力等)的优劣直接影响汽车的性能。目前，为实现高效率工作，高效率电机已经被广泛的应用于航天、风力发电和汽车等各个领域。中国专利文献申请号为201610219008.6提出了一种高转矩低损耗永磁容错电机，采用新型的混合定子结构，大大降低了电机的调制极数和永磁体极对数，使得电机在一定转速下运行的电频率有所降低，减小了电机的铁心损耗，提高了电机的效率。

然而，该单一永磁电机设计方法中高效区域只有一块连续区域不能满足不同路况要求的问题，中国专利文献申请号为201711469771.5提出了一种双定子电机及电动汽车，通过对第一电机定子和第二电机定子的工作的独立控制，使得电机具有第一电机定子和第二电机定子独立工作或者组合工作的多个高效区，从而在车辆处于不同路况时，输出不同的动力，满足车辆不同高效区要求。

然而，该发明只是从广义上说明了双定子电机中存在多个高效区域，没有涉及双定子内外电机效率的有效叠加。

发明内容

本发明为了克服现有技术中存在的问题，提出一种多运行工况下双定子车用驱动电机广域高效化动态功率分配方法，共分两步。第一步是模式选择方法，其基于多运行工况的转速划分，用于做出最优的模式选择命令；第二步是广域高效化控制方法，将可独立控制的内外电机按不同额定转速设计，得到两块尽量分散的高效区，横向相交成一个大范围高效区，初步实现了扩大高效区域范围的目的，加上基于瞬态效率最大化的内外电机功率分配法，可将每一模式下内外电机叠加出的高效区最优化。最终形成适用于多运行工况下双定子车用驱动电机的广域高效化动态功率分配方法，该方法在保证模式可靠选择的同时，不仅最大限度地扩宽了电机的整体高效区域范围，以满足车辆处于不同路况需要不同高效区的要求，还实现了电机整体效率最大化的目的。

本发明的技术方案为：第一步的模式选择方法具体包括以下步骤：

步骤一.车速采集传感器将检测到的车轮的转动角度传递给DSP芯片，DSP芯片计算出出车速v，将车速v转换成电机转速n传递至模式选择模块；

步骤二.模式选择模块对输入的电机转速n进行判断，若0nn1(低速区域Ⅰ)，则判断车辆处于启动状态，控制输出模块经过DSP芯片控制外电机处于工作模式；若n1nn2(低速区域Ⅱ)，则判断车辆处于低速重载爬坡状态，控制输出模块经过DSP芯片控制内外电机共同处于工作模式，且外电机为主电机内电机为辅助电机；若n2nn3(中速区域)，则判断车辆处于持续运行状态，控制输出模块经过DSP芯片控制内外电机共同处于工作模式，且内电机为主电机外电机为辅助电机；若n3nn5(高速区域)，则判断车辆处于高速巡航状态，控制输出模块经过DSP芯片控制内电机工作模式；

第二步的广域高效化控制方法以瞬时效率最大原则来动态规划内外电机功率，具体步骤如下：

步骤一.离散化