[发明专利]基于极限节能率评估的插电式混合动力系统构型选择方法

权利要求书

1.一种基于极限节能率评估的插电式混合动力系统构型选择方法，其特征在于，包括：

S100，获取研发资源数据中的待开发车型，作为基本目标车型，并选取适配于所述基本目标车型的N个插电式混合动力系统构型；N为正整数；

S200，选取一个插电式混合动力系统构型对应的插电式混合动力系统，作为待测动力系统，获取所述待测动力系统的结构数据，并分析所述待测动力系统的结构数据，得出所述待测动力系统的能量流；

其中，将基于所述待测动力系统构建的插电式混合动力汽车，作为待测车辆；

S300，选取样本车辆，分析所述样本车辆中样本动力系统的结构数据，得出所述样本动力系统的能量流；

S400，依据能量守恒准则，推导得出在相同的整车行驶工况下，所述待测动力系统相对于所述样本动力系统的节能率的表达式，记为公式1；

其中，δ为所述待测动力系统相对于所述样本动力系统的节能率，E_f,p1为所述待测车辆在所述整车行驶工况下行驶预设时间段所消耗的燃油能量，E_b,p1为所述待测车辆在所述整车行驶工况下行驶所述预设时间段所消耗的电量，E_f,p0为所述样本车辆在所述整车行驶工况下行驶所述预设时间段所消耗的燃油能量，E_b,p0为所述样本车辆在所述整车行驶工况下行驶所述预设时间段所消耗的电量；

S500，依据所述待测动力系统的能量流和所述样本动力系统的能量流，对所述公式1进一步推导，得到公式2；

在所述公式2中，所述待测动力系统相对于所述样本动力系统的节能率δ等于在所述整车行驶工况下行驶所述预设时间段后，所述样本动力系统中每一个样本车辆部件的平均效率、所述待测动力系统中每一个待测车辆部件的平均效率、所述样本车辆车轮输出的驱动能量、所述样本车辆车轮输出的制动能量、所述待测车辆车轮输出的驱动能量和所述待测车辆车轮输出的制动能量之间的复合函数；

其中，所述样本车辆部件至少包括所述样本车辆的发动机、所述样本车辆的发电机、所述样本车辆的驱动电机、所述样本车辆的电池、所述样本车辆的变速箱和所述样本车辆的车轮；所述样本车辆部件的平均效率至少包括所述样本车辆发动机的平均效率、所述样本车辆发电机的平均效率、所述样本车辆驱动电机的平均驱动效率、所述样本车辆驱动电机的平均制动效率、所述样本车辆电池的平均放电效率、所述样本车辆电池的平均充电效率、所述样本车辆变速箱在驱动状态下的平均效率、所述样本车辆变速箱在制动状态下的平均效率、所述样本车辆车轮在驱动状态下的平均效率、以及所述样本车辆车轮在制动状态下的平均效率；

所述待测车辆部件至少包括所述待测车辆的发动机、所述待测车辆的发电机、所述待测车辆的驱动电机、所述待测车辆的电池和所述待测车辆的变速箱和所述待测车辆的车轮；所述待测车辆部件的平均效率至少包括所述待测车辆发动机的平均效率、所述待测车辆发电机的平均效率、所述待测车辆驱动电机的平均驱动效率、所述待测车辆驱动电机的平均制动效率、所述待测车辆电池的平均放电效率、所述待测车辆电池的平均充电效率、所述待测车辆变速箱在驱动状态下的平均效率和所述待测车辆变速箱在制动状态下的平均效率、所述待测车辆车轮在驱动状态下的平均效率、以及所述待测车辆车轮在制动状态下的平均效率；

其中，δ为所述待测动力系统相对于所述样本动力系统的节能率，为所述样本车辆车轮输出的驱动能量，为所述样本车辆车轮输出的制动能量，为所述待测车辆车轮输出的驱动能量，为所述待测车辆车轮输出的制动能量；

其中，η_e，p0为所述样本车辆发动机的平均效率，η_g，p0为所述样本车辆发电机的平均效率，为所述样本车辆驱动电机的平均驱动效率，为所述样本车辆驱动电机的平均制动效率，为所述样本车辆电池的平均放电效率，为所述样本车辆电池的平均充电效率，为所述样本车辆变速箱在驱动状态下的平均效率，为所述样本车辆变速箱在制动状态下的平均效率，为所述样本车辆车轮在驱动状态下的平均效率，为所述样本车辆车轮在制动状态下的平均效率；

其中，η_e，p1为所述待测车辆发动机的平均效率，η_g，p1为所述待测车辆发电机的平均效率，为所述待测车辆驱动电机的平均驱动效率，为所述待测车辆驱动电机的平均制动效率，为所述待测车辆电池的平均放电效率，为所述待测车辆电池的平均充电效率，为所述待测车辆变速箱在驱动状态下的平均效率，为所述待测车辆变速箱在制动状态下的平均效率，为所述样本车辆车轮在驱动状态下的平均效率,为所述待测车辆车轮在制动状态下的平均效率；

S600，基于所述样本动力系统创建样本车辆仿真模型，将所述整车行驶工况输入至所述样本车辆仿真模型，启动所述样本车辆仿真模型，以使所述样本车辆仿真模型模拟在所述预设时间段内所述样本车辆的车辆行驶过程，输出样本车辆部件运行数据；

基于所述待测动力系统创建待测车辆仿真模型，将所述整车行驶工况输入至所述待测车辆仿真模型，启动所述待测车辆仿真模型，以使所述待测车辆仿真模型模拟在所述预设时间段内所述待测车辆的车辆行驶过程，输出待测车辆部件运行数据；

S700，依据所述样本车辆部件运行数据和所述待测车辆部件运行数据，验证所述公式2的正确性；

S800，若所述公式2正确，则分析与所述待测车辆部件的平均效率对应的极限条件，将与所述待测车辆部件的平均效率对应的极限条件代入至所述公式2，其余参数保持不变，计算得出所述待测动力系统相对于所述样本动力系统的极限节能率；

与所述待测车辆部件的平均效率对应的极限条件至少包括：所述待测车辆发动机的平均效率的极限条件、所述待测车辆发电机的平均效率的极限条件、所述待测车辆驱动电机的平均驱动效率的极限条件、所述待测车辆驱动电机的平均制动效率的极限条件、所述待测车辆电池的平均放电效率的极限条件，以及所述待测车辆电池的平均充电效率的极限条件；

S900，反复执行所述步骤S200至所述步骤S800，得出N个插电式混合动力系统构型各自对应的极限节能率，比较N个插电式混合动力系统构型对应的极限节能率，选取数值最大的极限节能率对应的插电式混合动力系统构型，作为待开发插电式混合动力系统构型。