微型混合动力汽车电驱系统性能测试装备关键技术研究

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中国汽车工程学会牵头提出“路线图2.0”,指出到2035年节能汽车与新能源汽车市场份额各占50%,其中节能汽车实现全面混动化。混合动力汽车电驱系统性能测试技术是其发展的重点之一。其中,对微型混合动力汽车电驱系统性能测试研究方面存在以下问题,其一,开发过程中对实车工况模拟的不足导致测试反馈到设计的效率低;其二,急需电机参数辨识辅助电机控制算法开发与优化。电驱性能测试装备技术是电驱研发与生产的关键,其价值最终体现在电驱。当前纯电动汽车电驱系统相关技术研究较多,但由于微型混合动力技术很好地将内燃机与电机的各自优势进行融合,同时又解决纯电动汽车续航里程、充电时间、电池寿命等问题,所以微型混合动力汽车将长期成为市场主流。“路线图2.0”明确了2035年节能汽车占比为50%。所以对微型混合动力汽车电驱性能测试装备进行更深入研究,解决以上两个问题对实现“路线图2.0”的相关目标具有必要性和重要意义。第一,以Lab VIEW为开发工具研制试验测试装备,实现通过模拟工况对微型混合动力汽车电驱系统性能测试以及满足电机离线参数辨识功能。结合工况模拟和离线参数辨识定义具备这两种功能的性能参数指标与相关需求,并对其进行指标与需求分析,提出具备这两种功能的测试平台硬件结构,包括机械结构、数据采集、测功机等硬件方案及其系统相关软件方案,并研制该测试装备。第二,以实车路试数据集为样本结合人工神经网络非线性拟合思想,搭建BSG测试工况人工神经网络模型,实现了接近真实路试工况的BSG性能平台测试;第三,以微型混合动力汽车电驱系统中的皮带传动启发一体机(Belt Starter and Generator,BSG)为研究对象,其电机为六相混合励磁同步电机(Six-phase hybrid excited synchronous machine,6-phase HESM)。根据6-phase HESM数学模型搭建Simulink电机模型,并提出6-p HESM定子电阻、dq轴电感和永磁体磁链的离线参数辨识方法,并在Simulink上仿真验证该方法的正确性,仿真结果表明定子电阻辨识误差0.16%,定子电感辨识误差6.2%。通过该测试装备对BSG电驱系统进行模拟工况试验,试验结果表明,模拟工况能反应90%的实际工况,基于以上试验结果证明了本文提出的工况模拟方法的正确性。
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