電動汽車動力總成匹配方法及系統技術方案

本發明專利技術涉及電動汽車技術領域，特別涉及一種電動汽車動力總成匹配方法及系統，所述方法包括：根據純電動汽車動力總成結構，確定待匹配變量；根據所述待匹配變量，建立成本目標函數方程；根據整車性能指標，確定約束條件；利用所述成本目標函數方程及所述約束條件，采用二次規劃或矩陣分割優化算法進行計算，得到滿足約束條件且成本最低的待匹配變量的值。通過本發明專利技術可以實現純電動汽車動力總成快速、高效以及成本低的設計。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及電動汽車
，特別涉及一種電動汽車動力總成匹配方法及系統。
技術介紹
純電動汽車(battery electric vehicle，BEV)的最大特點是外部充電，比如利用外部公用電網或家中電源在晚間低谷電力時，對車載動力電池進行均衡充電，不僅可以提高電網的使用效率，還有助于降低電價，從而降低使用成本。如今，越來越多的汽車走入家庭，家庭對于汽車的選擇更傾向于性價比高的汽車。一輛性價比高的汽車，除了汽車本身的價值以外，還需要考慮其使用成本。購車是一次性的過程，而對汽車的使用則是一個持續過程，使用成本也將一直伴隨。當前，消費者更多的是憑經驗去評判使用成本的高低，大多數探討僅局限于理論陳述，并沒有一個合理的量化指標。對于目前居高不下的油價，相對低廉的電成本可以使BEV的使用成本降低，而純電動汽車不同于傳統汽車或混合動力汽車，因此，在動力總成匹配上尋得綜合平衡至關重要。比如申請號為201410483915.2的中國專利技術專利申請公開了一種純電動車動力系統的匹配方法，進行動力系統各組成的選型參數的初步匹配，確定各組成選型參數的匹配值；向建立的仿真計算模型中輸入匹配值，獲得各性能參數的仿真計算值，如果仿真計算值不滿足對應性能指標要求的性能參數，則調整對應匹配值，直至滿足為止，從而達到節省開發周期和開發成本的優點。再比如申請號為201010519247.6的中國專利技術申請公開了一種純電動汽車動力匹配的方法，首先根據純電動汽車平地最高車速和坡度最高車速的要求，初步確定電機的額定功率和額定轉速；然后對所選擇的電機在測試臺上進行測試，并根據測得的電機特性為基礎，選擇合適的傳動比，若實車測試結果顯示所選傳動比不能同時滿足汽車的最大爬坡和最高車速要求，則必須改進電機的特性。上述兩個方案的缺點是：依賴外部輔助手段進行測試，從而無法得到較全面的測試結果，并且在測試中未考慮電動汽車在設計過程中的制造成本與使用成本，無法實現性價比高的電動汽車動力設計。
技術實現思路
本專利技術提供了一種電動汽車動力總成匹配方法及系統，以實現純電動汽車動力總成快速、高效以及成本低的設計。一種電動汽車動力總成匹配方法，包括：根據純電動汽車動力總成結構，確定待匹配變量；根據所述待匹配變量，建立成本目標函數方程；根據整車性能指標，確定約束條件；利用所述成本目標函數方程及所述約束條件，采用二次規劃或矩陣分割優化算法進行計算，得到滿足所述約束條件且成本最低的待匹配變量的值。優選地，所述方法還包括：建立純電動汽車動力總成的參數化模型；將所述待匹配變量的值帶入所述參數化模型，進行仿真，得到仿真結果；根據仿真結果，驗證所述待匹配變量的值是否合理；如果合理，則確定所述待匹配變量的值為最優值。優選地，所述待匹配變量包括驅動電機最大輸出功率、動力電池輸出功率和動力電池容量。優選地，所述成本目標函數方程為：minCOST＝min[COST1+COST2]，其中，COST1表示純電動汽車使用成本；COST2表示純電動汽車制造成本；COST表示目標成本；其中，所述Cele表示電量單價；Pess表示動力電池輸出功率；SOCinit表示動力電池行駛SOC初始值；SOCmin表示動力電池SOC最低限值；t表示純電動汽車全電力續駛里程時間。優選地，所述純電動汽車制造成本包括：驅動電機成本、驅動電機控制器成本、以及動力電池成本。優選地，按以下方式計算純電動汽車制造成本：COST2＝($190+$13.7Pm_peak)+($235+$8.075Pm_peak)+Cess×Qess；式中：Pm-peak表示驅動電機最大輸出功率；Cess表示動力電池比容量價格；Qess表示動力電池容量。優選地，所述約束條件為：純電動汽車動力特性滿足動力閾值、全電力續駛里程滿足里程閾值。一種電動汽車動力總成匹配系統，所述系統包括：變量確定模塊，用于根據純電動汽車動力總成結構，確定待匹配變量；函數確定模塊，用于根據所述變量確定模塊確定的待匹配變量，建立成本目標函數方程；根據整車性能指標，確定約束條件；計算模塊，用于利用所述函數確定模塊確定的成本目標函數方程及約束條件，采用二次規劃或矩陣分割優化算法進行計算，得到滿足所述約束條件且成本最低的待匹配變量的值。優選地，所述系統還包括：仿真模塊，用于建立電動汽車動力總成的參數化模型，將所述待匹配變量的值代入所述參數化模型，進行仿真，得到仿真結果；比較模塊，用于根據所述仿真結果，驗證所述待匹配變量的值是否合理，如果合理，則確定所述待匹配變量的值為最優值。優選地，所述待匹配變量包括驅動電機最大輸出功率、動力電池輸出功率和動力電池容量。本專利技術的有益效果在于：本專利技術實施例提供的電動汽車動力總成匹配方法，根據純電動汽車動力總成結構，確定待匹配變量；根據所述待匹配變量，建立成本目標函數方程；根據整車性能指標，確定約束條件；利用所述成本目標函數方程與約束條件，計算出滿足約束條件且成本最低的待匹配變量的值。通過本專利技術，為純電動汽車制造和使用提供合理的量化指標，從而實現了純電動汽車動力總成快速、高效以及成本低的設計。附圖說明圖1是本專利技術實施例電動汽車動力總成匹配方法的一種流程圖。圖2是本專利技術實施例中動力總成系統結構示意圖。圖3是本專利技術實施例電動汽車動力總成匹配方法的另一種流程圖。圖4是本專利技術實施例電動汽車動力總成匹配系統的一種結構示意圖。附圖中標記：1、電源插頭 2、動力電池 3、驅動電機及驅動電機控制器 4、減速器 5、車輪具體實施方式為了使本領域技術人員能更進一步了解本專利技術的特征及
技術實現思路
，下面結合附圖和實施方式對本專利技術實施例作詳細說明。如圖1是本專利技術實施例電動汽車動力總成匹配方法的一種流程圖，包括以下步驟：步驟101：根據純電動汽車動力總成結構，確定待匹配變量。比如圖2所示是本專利技術實施例中純電動汽車動力總成結構示意圖。圖2中，直線表示為機械連接方式，波紋線表示電氣連接方式。純電動汽車中動力總成結構主要包括：動力電池2、驅動電機及驅動電機控制器3、減速器4以及車輪5；其中動力電池2通過電源插頭1充電。由圖2所示純電動汽車動力總成確定純電動汽車動力總成的待匹配變量，所述待匹配變量具體可以包括驅動電機最大輸出功率Pm-peak、動力電池輸出功率Pess和動力電池容量Qess。步驟102：根據所述待匹配變量建立成本目標函數方程。具體地，由圖2所示的純電動汽車動力總成中涉及到成本主要包括：純電動汽車使用成本和純電動汽車制造成本，而純電動汽車使用成本主要是動力電池2充電成本，純電動汽車制造成本包括驅動電機成本、驅動電機控制器3成本、以及動力電池2成本。進一步，本專利技術實施例中，驅動電機可以采用永磁同步電機，動力電池可以采用動力鋰離子電池。具體地，所述成本目標函數方程為：minCOST＝min[COST1+COST2]，其中，COST1表示純電動汽車使用成本，即純電動汽車充電成本；COST2表示純電動汽車制造成本；COST表示目標成本。具體地，所述Cele表示電量單價；Pess表示動力電池輸出功率；SOCinit表示動力電池行駛SOC初始值；SOCmin表示動力電池SOC最低限值；t表示純電動汽車全電力續駛里程時間。所述純電動汽車制造成本COST2包括：驅動電機成本、驅動電機控制器本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電動汽車動力總成匹配方法，其特征在于，包括：根據純電動汽車動力總成結構，確定待匹配變量；根據所述待匹配變量，建立成本目標函數方程；根據整車性能指標，確定約束條件；利用所述成本目標函數方程及所述約束條件，采用二次規劃或矩陣分割優化算法進行計算，得到滿足所述約束條件且成本最低的待匹配變量的值。

【技術特征摘要】
1.一種電動汽車動力總成匹配方法，其特征在于，包括：根據純電動汽車動力總成結構，確定待匹配變量；根據所述待匹配變量，建立成本目標函數方程；根據整車性能指標，確定約束條件；利用所述成本目標函數方程及所述約束條件，采用二次規劃或矩陣分割優化算法進行計算，得到滿足所述約束條件且成本最低的待匹配變量的值。2.根據權利要求1所述的電動汽車動力總成匹配方法，其特征在于，所述方法還包括：建立純電動汽車動力總成的參數化模型；將所述待匹配變量的值帶入所述參數化模型，進行仿真，得到仿真結果；根據仿真結果，驗證所述待匹配變量的值是否合理；如果合理，則確定所述待匹配變量的值為最優值。3.根據權利要求1或2所述的電動汽車動力總成匹配方法，其特征在于，所述待匹配變量包括驅動電機最大輸出功率、動力電池輸出功率和動力電池容量。4.根據權利要求3所述的電動汽車動力總成匹配方法，其特征在于，所述成本目標函數方程為：minCOST＝min[COST1+COST2]，其中，COST1表示純電動汽車使用成本；COST2表示純電動汽車制造成本；COST表示目標成本；其中，所述Cele表示電量單價；Pess表示動力電池輸出功率；SOCinit表示動力電池行駛SOC初始值；SOCmin表示動力電池SOC最低限值；t表示純電動汽車全電力續駛里程時間。5.根據權利要求4所述的電動汽車動力總成匹配方法，其特征在于，所述純電動汽車制造成本包括：驅動電機成本、驅動電機控制器成本、以及動力電池成本。6.根據...

【專利技術屬性】
技術研發人員：徐國勝，張歡歡，劉洪思，
申請(專利權)人：安徽江淮汽車股份有限公司，
類型：發明
國別省市：安徽;34