matlab画电机效率map图程序_电动汽车动力总成系统效率优化设计方法

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中南大学机电工程学院 刘祥环 孙印程

株洲齿轮有限责任公司 刘祥环 刘平 陈兴 潘宁静

本文提出了一种由整车参数和工况要求的电动汽车动力总成设计方法，使电机、电控及减速器的高效区间与整车工况高度重合，有效地提升了动力总成系统的综合效率。通过基于整车工况效率匹配，合理地优化减速比和电机电磁方案，使整个动力总成在满足整车动力性能要求和最高效率基本不变的情况下，达到基于整车NEDC 工况的动力总成效率提升和成本的最优设计。

基于NEDC 工况能耗分析

1.整车参数要求

现以某一款车型为例，通过NEDC 工况来对电机进行针对性的优化设计，整车参数见表1。

表1 整车参数

2.NEDC 工 况介绍

NEDC 工况全称为“新欧洲驾驶周期”，是中国目前现行的国家标准。NEDC 循环工况中，包含4个市区循环和1个市郊区循环(模拟)，每个市区循环时长为195 s，包括怠速、起动、加速以及减速停车等几个阶段，最高车速为50 km/h，平均车速为18.35 km/h，最大加速度1.042m/s，平均加速度为0.599m/s。市郊区循环时间400 s，最高车速120 km/h,平均车速62 km/h，最大加速度0.833m/s，平均加速度0.354m/s，其中市区循环的车速较低，郊区循环的车速则较高一些。该工况下整车的时间速度如图1 所示。

3.NEDC 能耗分析方法

如何通过NEDC 工况求得各工况点的电机运动特性和能耗是该方法的核心，整车系统的能量传输模型如图2 所示。动力总成系统效率η 总是电机控制器效率η 控制器总、电机效率η 电机和减速器效率η 减速器的乘积：

通过整车平衡方程和NEDC 工况，求得对应的每个工况点所需的轮边转矩Tr、轮边转速Nr，再通过图2的能量传输模型可求得对应点的电机运动特性和能耗。通过机车理论可得汽车行驶中的轮边平衡方程：

图1 整车时间速度