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1、1 / 6 纯电动汽车驱动电机系统效率模型的研究赵长春 2018-9-6 海马轿车有限公司电动汽车事业部郑州市航海东路第十七大街1689 号摘要 ：电动汽车电机系统是电动汽车的核心部分，其工作效率高低，对电动汽车续驶里程影响很大。本文讨论了如何建立电动汽车电机系统的效率模型。关键词 ：纯电动汽车；电机系统；效率模型；在纯电动汽车上，驱动电机利用车载电源通过电机控制器驱动车辆行驶。驱动电机系统是电动汽车的核心部分，其工作效率高低，对电动汽车续驶里程影响很大。因此，有必要对电机系统效率进行研究，获得电机效率与转速及转矩之间的关系，进而在电机系统工况变换控制过程中，为整车控制器实现基于电机系统最佳效
2、率的优化控制提供依据。可以利用电动汽车电机加载实验台进行电机系统效率测试，利用Matlab 对电机系统的效率测试数据进行处理，构建电机系统效率模型。1 驱动电机效率测试1. 1 驱动电机效率测试方法驱动电机效率测试是在基于CAN 总线控制的电动汽车电机加载实验台上进行，实验台结构如图 1 所示。图 1电机加载实验台结构示意图作者简介 赵长春男 1980 年 1 月毕业于长春理工大学电子工程系电子技术专业学士学位高级工程师现从事电动汽车驱动系统设计 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 6 页2 / 6 进行驱动电机系统效率测试
3、时，由工控机发送控制报文到CAN 总线，进而控制被测电机工作在转矩模式，而负载电机工作在转速模式，在负载电机不同的转速下调节被测电机转矩输出，完成被测电机设定工况点的效率测试。用转速转矩测量仪测试电机输出轴的转速及转矩信号，计算得到被测电机输出功率。实验台数据采集单元。此电机效率多项式， =f(n ，T又称为电机系统效率模型，可以为整车控制器实现最佳效率的能量管理策略提供依据。2. 2 电机系统效率模型构建精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 6 页6 / 6 利用 matlab 分别采用2，3，4，5 次二元多项式对表1 中
4、驱动电机效率数据进行曲线拟合。拟合结果表明，3 次曲线拟合结果能较好地吻合实测数据，5 次曲线能进一步圆滑实测值，但结果与3 次曲线相差太大。综合考虑拟合结果的精度及运算工作量，确定采用3 次函数对电机效率进行拟合。得到的数学表达式如下：eff=88.373-0.0153972*n+0.14374*T+9.5518e-007*n2+0.00070763*n*T-0.01076*T2+2.4255e-010*n3+-8.2656e-008*n2.*T-2.8781e-006*n*T2+6.2006e-005*T3 ，得到电机效率计算值。驱动电机效率的实验结果与模拟计算值进行对比，相对误差最大为2
5、%，表明式 (1能预测实验用驱动电机的效率。结论： 本研究构建的电机系统效率模型是有效的。本文使用的拟合方法适用于所有的电动汽车上应用的电机。文中拟合的电机系统效率模型，可为整车控制器控制电机提供参考依据。整车控制器只要存储此数学模型，需要时代入目标转速和转矩值，即可知道此工作点的效率，保证驱动电机在工况切换时按照最佳效率模式运行。参考文献：宋强，王志福，张承宁。电动汽车电机驱动系统效率测试方法研究J。 微特电机， 2006，34( 6 ： 4 6。注：有需要matlab 数据处理程序的同事，可以联系我： 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 6 页