双电机电动客车动力系统及该系统的转矩优化分配方法技术方案

本发明专利技术提供了一种双电机电动客车动力系统及该系统的转矩优化分配方法，双电机电动客车动力系统包括：前轮驱动电机、前轮驱动电机控制器、后轮驱动电机、后轮驱动电机控制器和整车控制器；其中，前轮驱动电机的输入端与前轮驱动电机控制器的输出端连接，后轮驱动电机的输入端与后轮驱动电机控制器的输出端进行连接，前轮驱动电机控制器的输入端与整车控制器的一个输出端连接，后轮驱动电机控制器的输入端与整车控制器的另一个输出端连接。转矩优化分配方法利用双电机电动客车动力系统来实现对前后轮驱动电机所需分配的转矩的计算，以最终控制所述前轮驱动电机和所述后轮驱动电机的转矩。

Power system of double motor electric passenger train and torque optimization distribution method of the system

The present invention provides a torque optimal distribution method for a double motor electric bus power system and the system, including power system of double motor electric bus: front wheel drive motor, front wheel drive motor controller, rear wheel drive motor, rear wheel drive motor controller and vehicle control device; wherein, the input end of the motor output of front wheel drive and front wheel drive motor the controller is connected with the output of the input end of the motor and the rear wheel drive rear wheel drive motor controller connected to an output terminal, the input end of the front wheel drive motor controller and car controller is connected with another output input end of the rear wheel drive motor controller and car controller is connected. To realize the calculation of front and rear wheel drive motor required torque distribution optimal torque distribution method using dual motor electric bus power system, in order to control the torque in the end of the rear wheel drive motor and drive motor.

【技术实现步骤摘要】
双电机电动客车动力系统及该系统的转矩优化分配方法
本专利技术涉及技术，尤其涉及一种双电机电动客车动力系统及该系统的转矩优化分配方法。
技术介绍
现今，电动汽车已经逐渐的走进人们的日常生活中。现在电动汽车大都是采用的是单电机对汽车进行驱动，这种驱动方式也被称为集中式驱动。采用单电机驱动的电动汽车的动力电机需经过减速器、差速器等传动机构传递到车轮。传递功率有一定的损失，传递效率相对较低。除此之外，采用集中式驱动的电机很有可能运行在电机的低效区，造成效率较低。
技术实现思路
在下文中给出了关于本专利技术的简要概述，以便提供关于本专利技术的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本专利技术的穷举性概述。它并不是意图确定本专利技术的关键或重要部分，也不是意图限定本专利技术的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。鉴于此，本专利技术提供了一种双电机电动客车动力系统及该系统的转矩优化分配方法，以至少解决现有电动汽车所存在的传递效率低及其驱动电机的运行效率低的问题。根据本专利技术的一个方面，提供了一种双电机电动客车动力系统，该双电机电动客车动力系统包括：前轮驱动电机、前轮驱动电机控制器、后轮驱动电机、后轮驱动电机控制器和整车控制器；其中，所述前轮驱动电机的输入端与所述前轮驱动电机控制器的输出端连接，所述后轮驱动电机的输入端与所述后轮驱动电机控制器的输出端进行连接，所述前轮驱动电机控制器的输入端与所述整车控制器的一个输出端连接，所述后轮驱动电机控制器的输入端与所述整车控制器的另一个输出端连接。根据本专利技术的另一方面，还提供了一种双电机电动客车动力系统的转矩优化分配方法，该双电机电动客车动力系统的转矩优化分配方法包括：S1、检测所述电动客车的前后轮驱动电机控制器的输入端母线电压、输入端母线电流、前后轮驱动电机的转速信号以及电动客车实际运行所需总转矩；S2、根据所述前后轮驱动电机控制器的输入端母线电压、输入端母线电流、前后轮驱动电机的转速信号以及电动客车实际运行所需总转矩，利用抛物线插值法计算转矩最优分配系数，其中，所述转矩最优分配系数使得所述前轮驱动电机和所述后轮驱动电机的实时总效率最高；S3、利用所述转矩最优分配系数及S1中所检测到的电动客车实际运行所需总转矩计算前后轮驱动电机所需分配的转矩，根据前后轮驱动电机所需分配的转矩对所述电动客车的前轮驱动电机控制器和后轮驱动电机控制器进行控制，以控制所述前轮驱动电机和所述后轮驱动电机的转矩。进一步地，所述计算转矩最优分配系数的步骤包括：S21、设置前轮转矩分配系数k，k为前轮驱动电机转矩与实时总转矩TTotal的比，其中，k的初始化搜索区间为[0,1]，搜索收敛精度为ε；执行步骤S22；S22、定义变量i，其初始值为1，并令opt(0)＝0；执行步骤S23；S23、取x1＝0，x3＝1，取x2属于区间[0,1]，且满足1/η(x2)<1/η(x1)，1/η(x2)<1/η(x3)；执行步骤S24；S24、定义通过使得x1、x2和x3三点处的1/η与相等来计算系数a、b和c的值，并令opt(i)＝-b/2c；执行步骤S25；S25、判断|1/η(opt(i))-1/η(opt(i-1))|与ε的大小：如果|1/η(opt(i))-1/η(opt(i-1))|<ε，执行步骤S26；否则，在x1、x2、x3和opt(i)中选出令1/η最小的三个点，并将选出的令1/η最小的三个点重新标记为x1、x2和x3，并令i＝i+1后返回执行步骤S24；S26、令前轮转矩分配系数k＝opt(i)，并将当前的k作为所述转矩最优分配系数。进一步地，步骤S25中前后轮驱动电机的实时总效率值η通过如下过程获得：根据下式计算所述前轮驱动电机的输入功率和输出功率，其中，t表示时间，Pin,i(t)表示t时刻对应的前轮驱动电机的输入功率，Pout,i(t)表示t时刻对应的前轮驱动电机的输出功率，U1(t)表示t时刻对应的前轮驱动电机控制器的输入端母线电压，I1(t)表示t时刻对应的前轮驱动电机控制器的输入端母线电流，k为前轮转矩分配系数，n1(t)为t时刻对应的前轮驱动电机转速，TTotal(t)表示t时刻对应的实时总转矩；根据下式计算所述后轮驱动电机的输入功率和输出功率：其中，Pin,2(t)表示t时刻对应的后轮驱动电机的输入功率，Pout,2(t)表示t时刻对应的后轮驱动电机的输出功率，U2(t)表示t时刻对应的后轮驱动电机控制器的输入端母线电压，I2(t)表示t时刻对应的后轮驱动电机控制器的输入端母线电流，n2(t)为t时刻对应的后轮驱动电机转速；根据下式计算t时刻对应的实时总效率：进一步地，前后轮驱动电机所需分配的转矩通过如下方式获得：其中，T为电动客车实际运行所需总转矩，kopt为转矩最优分配系数，Tf为前轮驱动电机所需分配的转矩，Tb为后轮驱动电机所需分配的转矩。本专利技术的双电机电动客车动力系统及该系统的转矩优化分配方法，能够简化电动汽车动力输出部分的传动机构，减小传动机构造成的损耗，提高传递效率；通过所提出的优化分配方法，能够有效的提高电动汽车的运行效率。通过以下结合附图对本专利技术的最佳实施例的详细说明，本专利技术的这些以及其他优点将更加明显。附图说明本专利技术可以通过参考下文中结合附图所给出的描述而得到更好的理解，其中在所有附图中使用了相同或相似的附图标记来表示相同或者相似的部件。所述附图连同下面的详细说明一起包含在本说明书中并且形成本说明书的一部分，而且用来进一步举例说明本专利技术的优选实施例和解释本专利技术的原理和优点。在附图中：图1是示意性地示出本专利技术的双电机电动客车动力系统的一个示例的结构图；图2是示意性地示出本专利技术的双电机电动客车动力系统的转矩优化分配方法的一个示例性处理的流程图；图3是示出图2中计算转矩最优分配系数的步骤的详细过程的流程图。本领域技术人员应当理解，附图中的元件仅仅是为了简单和清楚起见而示出的，而且不一定是按比例绘制的。例如，附图中某些元件的尺寸可能相对于其他元件放大了，以便有助于提高对本专利技术实施例的理解。具体实施方式在下文中将结合附图对本专利技术的示范性实施例进行描述。为了清楚和简明起见，在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而，应该了解，在开发任何这种实际实施例的过程中必须做出很多特定于实施方式的决定，以便实现开发人员的具体目标，例如，符合与系统及业务相关的那些限制条件，并且这些限制条件可能会随着实施方式的不同而有所改变。此外，还应该了解，虽然开发工作有可能是非常复杂和费时的，但对得益于本公开内容的本领域技术人员来说，这种开发工作仅仅是例行的任务。在此，还需要说明的一点是，为了避免因不必要的细节而模糊了本专利技术，在附图中仅仅示出了与根据本专利技术的方案密切相关的装置结构和/或处理步骤，而省略了与本专利技术关系不大的其他细节。本专利技术的实施例提供了一种双电机电动客车动力系统，双电机电动客车动力系统包括：前轮驱动电机、前轮驱动电机控制器、后轮驱动电机、后轮驱动电机控制器和整车控制器；其中，前轮驱动电机的输入端与前轮驱动电机控制器的输出端连接，后轮驱动电机的输入端与后轮驱动电机控制器的输出端进行连接，前轮驱动电机控制器的输入端与整车控制器的一个输出端连接，后本文档来自技高网...

【技术保护点】
双电机电动客车动力系统，其特征在于，所述双电机电动客车动力系统包括：前轮驱动电机、前轮驱动电机控制器、后轮驱动电机、后轮驱动电机控制器和整车控制器；其中，所述前轮驱动电机的输入端与所述前轮驱动电机控制器的输出端连接，所述后轮驱动电机的输入端与所述后轮驱动电机控制器的输出端进行连接，所述前轮驱动电机控制器的输入端与所述整车控制器的一个输出端连接，所述后轮驱动电机控制器的输入端与所述整车控制器的另一个输出端连接。

【技术特征摘要】
1.双电机电动客车动力系统，其特征在于，所述双电机电动客车动力系统包括：前轮驱动电机、前轮驱动电机控制器、后轮驱动电机、后轮驱动电机控制器和整车控制器；其中，所述前轮驱动电机的输入端与所述前轮驱动电机控制器的输出端连接，所述后轮驱动电机的输入端与所述后轮驱动电机控制器的输出端进行连接，所述前轮驱动电机控制器的输入端与所述整车控制器的一个输出端连接，所述后轮驱动电机控制器的输入端与所述整车控制器的另一个输出端连接。2.双电机电动客车动力系统的转矩优化分配方法，其特征在于，所述双电机电动客车动力系统的转矩优化分配方法包括：S1、检测所述电动客车的前后轮驱动电机控制器的输入端母线电压、输入端母线电流、前后轮驱动电机的转速信号以及电动客车实际运行所需总转矩；S2、根据所述前后轮驱动电机控制器的输入端母线电压、输入端母线电流、前后轮驱动电机的转速信号以及电动客车实际运行所需总转矩，利用抛物线插值法计算转矩最优分配系数，其中，所述转矩最优分配系数使得所述前轮驱动电机和所述后轮驱动电机的实时总效率最高；S3、利用所述转矩最优分配系数及S1中所检测到的电动客车实际运行所需总转矩计算前后轮驱动电机所需分配的转矩，根据前后轮驱动电机所需分配的转矩对所述电动客车的前轮驱动电机控制器和后轮驱动电机控制器进行控制，以控制所述前轮驱动电机和所述后轮驱动电机的转矩。3.根据权利要求2所述的双电机电动客车动力系统的转矩优化分配方法，其特征在于，所述计算转矩最优分配系数的步骤包括：S21、设置前轮转矩分配系数k，k为前轮驱动电机转矩与实时总转矩TTotal的比，其中，k的初始化搜索区间为[0,1]，搜索收敛精度为ε；执行步骤S22；S22、定义变量i，其初始值为1，并令opt(0)＝0；执行步骤S23；S23、取x1＝0，x3＝1，取x2属于区间[0,1]，且满足1/η(x2)<1/η(x1)，1/η(x2)<1/η(x3)；执行步骤S24；S24、定义通过使得x1、x2和x3三点处的1/η与相等来计算系数a、b和c的值，并令opt(i)＝-b/2c；执行步骤S25；S25、判断|1/η(opt(i))-1/η(opt(i-1))|与ε的大小：如果|1/η(opt(i))-1/η(opt(i-1))|<ε，执行步骤S26；否则，在x1、x2、x3和opt(i)中选出令1...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴晓刚，侯维祥，周美兰，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23