纯电驱动车辆动力总成优化的研究.pdf

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1、汽车工程2015年(第37卷)第6期AutomotiveEngineering2015110纯电驱动车辆动力总成优化的研究术王斌，潘浩星，许敏，杨莉(上海交通大学，汽车电子控制技术国家工程实验室，上海200240)[摘要]采用基于解析目标分解的多学科设计优化方法，为典型的动力总成拓扑结构建立了两层优化架构。其中，在系统层级，使用遗传算法，以电动汽车动力性能为约束，最小化电动汽车的能量消耗与动力总成的制造成本；在子系统／部件层级，使用序列二次规划算法，在满足系统层级所设定的驱动电机的性能要求的同时，最小化其制造成本。使用Willansline建模方法，建立了驱动电机的参数化仿

2、真模型，并进行了仿真。结果表明：轮毂直驱式动力总成拓扑结构在能耗与制造成本方面具有优势，但它要求其驱动电机有较大的转矩和功率。关键词：电动汽车；动力总成；多学科设计优化，I解析目标分解AStudyOntheOptimizationofthePowertrainofBatteryElectricVehicleWangBin．PanHaoxing．XuMin&YangLiNationalEngineeringLaboratoryfor￡^eAutomotiveElectronicControlTechnology．Shanghai．1iaoTongUniversity，Shan

3、ghai200240[Abstract]Multi—disciplinedesignoptimizationmethodisadoptedbasedonanalyticaltargetcascadingtoes—tablishatwo—layeroptimizationarchitectureforatypicaltopologystructureofpowertrain，inwhichthesystemlayerusesgeneticalgorithmtominimizetheenergyconsumptionofelectricvehicleandthemanufact

4、uringcostofpower—trainwiththepowerperformanceofelectricvehicleasconstraint；whereasinsubsystem／componentlayer，sequen—tialquadraticprogrammingisadoptedtominimizethemanufacturingcostoftractionmotor，whilemeetingitsper—formancerequirementssetinsystemlayer．ThenWillanslinemodelingmethodisusedtobu

5、ildaparametersimula—tionmodelfortractionmotorwithasimulationperformed．Theresultsshowthatthetopologystructureofwheel—hubdrivepowertrainhastheadvantagesinenergyconsumptionandnmnufacturingcost，butitisrequestedtohaveatractionmotorwithmuchhighertorqueandpower．Keywords：EV；powertrain；MDo；analytic

6、altargetcascading度高等特点，同时驱动电机的布置位置与方式也非日lj吾常灵活。因此，纯电驱动电动汽车的电驱动系统拥有多种可能的组合方式，或称拓扑结构。以纯电动纯电驱动的电动汽车因为集成有大容量电池汽车为例，常见的动力总成拓扑结构包括：中央驱动组，可以存储取自公共电网的电能，用来驱动车辆的式动力总成、轮边驱动式动力总成和轮毂直驱式动行驶。相比于传统的混合动力汽车，具有更加优越力总成等，本文中以上述3种典型的动力总成拓扑的节能减排效果和潜力。因此，近年来，纯电驱结构为研究对象。动电动汽车的技术开发与产业化备受瞩目。纯电驱文献[3]中采用轮毂电机驱动方式用于微型纯

7、动的电动汽车类型主要包括纯电动汽车、插电式混电动汽车，主要研究了拓扑结构的构型和参数设计。合动力汽车和增程型电动汽车。文献[4]中主要通过多轮驱动转矩协同控制来解决相比于内燃机，驱动电机具有体积小和功率密车辆防滑工况时的纵向驱动转矩和加速度降低等问科技部国际科技合作项目(2010DFA72760—204)资助。原稿收到日期为2013年9月13日，修改稿收到日期为2013年12月9日。汽车工程2015年(第37卷)第6期题。但是，不同的动力总成拓扑结构对电动汽车的能量经济性、制造／使用成本、车辆性能等方面的影响的研究