[发明专利]一种三电机混合驱动载货汽车及动力系统参数匹配方法

说明书

技术领域

本发明属于汽车动力系统领域，具体的说涉及一种三电机混合驱动载货汽车及动 力系统参数匹配方法。

背景技术

为解决能源与环境危机，电动汽车已成为世界汽车工业研究的热点。载货汽车作 为汽车工业的重要组成部分，它的电动化将为解决能源与环境问题做出突出贡献。

当前，电动载货汽车主要为单电机驱动，电动载货汽车与乘用车相比，存在载重 大、风阻系数高、空载与满载、低速与高速功率需求差别大的特点，因此如果采用单电机驱 动，在低速、空载状况下就会产生大马拉小车、能源利用效率偏低的现象。

电动载货汽车在满载、高速状况下需要极大的驱动功率，因此单电机驱动的电动 载货汽车的驱动电机功率会非常大，而大功率驱动电机及控制器一般需要水冷机构，制造 工艺复杂，生产成本高。

电动载货汽车载重大，减速和刹车工况下，可回收能量较大，单电机驱动方案，无 法充分的回收制动能量。

电动载货汽车的三电机驱动方案具有比单电机驱动方案更高的灵活性，同时，三 电机驱动方案也对动力系统的参数匹配提出了更高的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种三电机混合驱动载货汽车及动力系统参数匹配方法， 带有三电机的纯电动载货汽车可显著减小单个驱动电机容量，减小电机制造难度，降低成 本，同时通过三个电机功率的合理匹配，可以显著提高整车动力性与经济性。

本发明的具体技术方案如下：

该三电机混合驱动载货汽车包括第一驱动电机、第一输入轴、第一减速器、第一输出 轴、汽车前桥、第二输入轴、第二驱动电机、第一动力电池、第二动力电池、第三驱动电机、第 三输入轴、汽车后桥、第二输出轴、第二减速器、第三动力电池、控制器和第四动力电池；其 特征在于：所述第一驱动电机通过第一输入轴连接第一减速器，第一减速器的第一输出轴 与汽车前桥相连，第一驱动电机主要用来满足载货汽车空载常见循环工况下功率需求；所 述第二驱动电机通过第二输入轴连接第一减速器，第二驱动电机辅助第一驱动电机满足载 货汽车满载常见循环工况下功率需求；所述第三驱动电机通过第三输入轴与第二减速器相 连，第二减速器的第二输出轴与汽车后桥相连，所述第三驱动电机与第二驱动电机共同辅 助第一驱动电机满足载货汽车满载高速巡航工况下功率需求；所述第一驱动电机、第二驱 动电机和第三驱动电机分别与控制器连接、同时第一驱动电机、第二驱动电机和第三驱动 电机在减速与制动状态下协同进行制动能量回收。

所述控制器用于驾驶员意图识别、能量管理、驱动/制动控制、状态监测与容错控 制。

所述控制器与第一动力电池、第二动力电池、第三动力电池、和第四动力电池连 接。

上述三电机混合驱动载货汽车动力系统匹配方法包括以下步骤：

、用Matlab/simulink搭建整车后向仿真模型和整车前向仿真模型，整车后向仿真模型包括循环工况模型、汽车模型、车轮模型、减速器模型、电机模型；整车前向仿真模型包括第一驱动电机模型、第二驱动电机模型、第三驱动电机模型、第一减速器模型、第二减速器模型、车轮模型、汽车模型；

、根据整车性能指标，利用整车后向仿真模型计算载货汽车CYC_UDDS工况下的动力系统功率需求、最高车速下的动力系统功率需求，对第一驱动电机、第二驱动电机、第三驱动电机进行功率分配；

1）、用整车空载在CYC_UDDS循环工况下的动力系统功率需求设计第一驱动电机峰值功 率和额定功率，第一驱动电机峰值功率满足整车空载在CYC_UDDS循环工况下的动力系统峰 值功率需求，第一驱动电机额定功率满足整车空载在CYC_UDDS循环工况下90%以上时间段 的动力系统功率需求，第一驱动电机额定功率、峰值功率满足以下关系：

(1)

(2)

(3)

式中，为第一驱动电机额定功率，为整车空载在CYC_UDDS循环工况下动力系统额定功率需求，满足整车空载在CYC_UDDS循环工况下90%以上时间段的动力系统功率需求，为第一驱动电机峰值功率，为整车空载在CYC_UDDS循环工况下动力系统峰值功率需求，为第一驱动电机过载系数；