一種智能電動(dòng)車(chē)輛動(dòng)力總成系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種智能電動(dòng)車(chē)輛動(dòng)力總成系統(tǒng)，特別涉及一種實(shí)時(shí)最優(yōu)的智能電動(dòng)車(chē)輛動(dòng)力總成系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著全球經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，能源和環(huán)境問(wèn)題日益突出，節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境已成為世界各國(guó)共同面臨的重大挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)汽車(chē)對(duì)單一石油資源的依賴(lài)性導(dǎo)致石油短缺，其尾氣排放也嚴(yán)重地污染著環(huán)境，研究新能源汽車(chē)相關(guān)技術(shù)已成為未來(lái)汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展方向。美國(guó)、日本、歐盟等國(guó)家和地區(qū)都將發(fā)展安全經(jīng)濟(jì)和清潔的交通能源作為國(guó)家能源戰(zhàn)略和汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的重要內(nèi)容。
[0003]北美國(guó)家推廣的新型能源動(dòng)力汽車(chē)主要采用混合動(dòng)力系統(tǒng)，美國(guó)仍是最大的新能源轎車(chē)銷(xiāo)售國(guó)，2014年累計(jì)銷(xiāo)售12萬(wàn)輛。歐洲主要采用混合動(dòng)力系統(tǒng)與插電式混合動(dòng)力系統(tǒng)，開(kāi)始應(yīng)用在線快充系統(tǒng)(鈦酸鋰負(fù)極電池與超級(jí)電容)，推廣數(shù)量約2500輛。日本主要以混合動(dòng)力為主要技術(shù)路線，是世界上最大的混合動(dòng)力轎車(chē)銷(xiāo)售市場(chǎng)。
[0004]我國(guó)對(duì)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也做出了明確的支持。2010年國(guó)務(wù)院發(fā)布《關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》，確定將新能源汽車(chē)作為七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一。2012年《節(jié)能與新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012 — 2020年)》提出以純電驅(qū)動(dòng)為新能源汽車(chē)發(fā)展和汽車(chē)工業(yè)轉(zhuǎn)型的主要戰(zhàn)略取向，當(dāng)前重點(diǎn)推進(jìn)純電動(dòng)汽車(chē)和插電式混合動(dòng)力汽車(chē)產(chǎn)業(yè)化?！兑?guī)劃》提出到2015年，純電動(dòng)汽車(chē)和插電式混合動(dòng)力汽車(chē)?yán)塾?jì)產(chǎn)銷(xiāo)量達(dá)到50萬(wàn)輛;到2020年，純電動(dòng)汽車(chē)和插電式混合動(dòng)力汽車(chē)生產(chǎn)能力達(dá)到200萬(wàn)輛，累計(jì)產(chǎn)銷(xiāo)量超過(guò)500萬(wàn)輛。
[0005]新能源汽車(chē)在運(yùn)行工作時(shí)對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的要求很高。新能源汽車(chē)使用的電機(jī)應(yīng)具有瞬時(shí)功率大、過(guò)載能力強(qiáng)、加速性能好、使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。另外，要求可靠性好，能在較惡劣環(huán)境下長(zhǎng)期工作;結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、適應(yīng)大批量生產(chǎn);運(yùn)行噪聲低、使用維修方便，價(jià)格便宜等，因此新能源汽車(chē)的發(fā)展給驅(qū)動(dòng)電機(jī)及其控制系統(tǒng)帶來(lái)廣闊的應(yīng)用前景及更高的技術(shù)要求。
[0006]與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，現(xiàn)有的動(dòng)力總成系統(tǒng)仍存在以下問(wèn)題:從技術(shù)性能看，電機(jī)功率不足，控制器和DC/DC變換器體積和質(zhì)量偏大，模塊化程度不足;在產(chǎn)品集成度、可靠性和系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)方面，仍然具有較大瓶頸。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足提供一種性能可靠、體積小、效率高、成本低的智能電動(dòng)車(chē)輛動(dòng)力總成系統(tǒng)。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種智能電動(dòng)車(chē)輛動(dòng)力總成系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:一，對(duì)雙向DC/DC變換器輸入輸出電壓和電流進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)節(jié)，適應(yīng)實(shí)際車(chē)輛速度范圍寬、行駛過(guò)程中頻繁加減速的工況，大幅度提高車(chē)輛整體性能和效率;二，利用電機(jī)電氣參數(shù)的在線辨識(shí)技術(shù)，對(duì)永磁同步電機(jī)參數(shù)變化進(jìn)行在線辨識(shí);三，通過(guò)基波勵(lì)磁法和高頻信號(hào)注入法進(jìn)行電機(jī)位置和速度的在線估計(jì)，實(shí)現(xiàn)無(wú)傳感器電機(jī)控制系統(tǒng)小型化、高效化，對(duì)永磁同步電機(jī)及其控制器進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)輸出以適應(yīng)其直接連接的車(chē)輛路況，進(jìn)行智能化網(wǎng)聯(lián)集成控制。
[0009]雙向DC/DC變換器是在傳統(tǒng)的電壓源逆變器前級(jí)加入，電機(jī)需要擴(kuò)速時(shí)，讓DC/DC變換器工作在BOOST升壓方式，提高直流側(cè)的電壓，即增大逆變器的電壓極限值，調(diào)整電機(jī)的恒轉(zhuǎn)矩運(yùn)行區(qū)域，最大限度的利用逆變器的容量，使電機(jī)在不需要弱磁電流，或者只需要很小的弱磁電流情況下，就能使電機(jī)在高速保證恒功率運(yùn)行；當(dāng)電機(jī)制動(dòng)時(shí)，DC/DC工作于BUCK工作模式，保證在突然減速的情況下，蓄電池兩端的電壓不會(huì)突變，實(shí)現(xiàn)對(duì)蓄電池安全可靠的充電。
[0010]所述雙向DC/DC變換器采用半橋型非隔離的雙向DC/DC變換器。
[0011]動(dòng)力總成溫度控制系統(tǒng)采用陶瓷氧化鋁基板，設(shè)計(jì)層疊結(jié)構(gòu)，采用大電流印刷版連接電路的方式。
[0012]本發(fā)明的技術(shù)方案產(chǎn)生的積極效果如下:首先，本發(fā)明利用電機(jī)電氣參數(shù)的在線辨識(shí)技術(shù)，對(duì)永磁同步電機(jī)參數(shù)變化進(jìn)行在線辨識(shí)，然后利用品質(zhì)管控以及材料技術(shù)的進(jìn)步提高電機(jī)電氣參數(shù)的穩(wěn)定性。通過(guò)基波勵(lì)磁法和高頻信號(hào)注入法進(jìn)行電機(jī)位置和速度在線估計(jì)，實(shí)現(xiàn)無(wú)傳感器電機(jī)控制系統(tǒng)小型化、高效化。對(duì)永磁同步電機(jī)及其控制器進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)輸出以適應(yīng)其直接連接的車(chē)輛路況，進(jìn)行智能化網(wǎng)聯(lián)集成控制。動(dòng)力總成溫度控制系統(tǒng)采用陶瓷氧化鋁基板，設(shè)計(jì)層疊結(jié)構(gòu)和特殊的連接方式，提高溫度控制系統(tǒng)性能。對(duì)雙向DC/DC變換器輸入輸出電壓和電流進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)節(jié)，適應(yīng)實(shí)際車(chē)輛速度范圍寬，行駛過(guò)程中頻繁加減速工況，大幅度提高車(chē)輛整體性能和效率。另外:
一，本發(fā)明為集成式動(dòng)力總成系統(tǒng)，具有體積小、效率高、檢測(cè)和控制精度高、成本低、穩(wěn)定性強(qiáng)等特點(diǎn)。
[0013]二，本發(fā)明的主控芯片為最新的DSP集成芯片，具有采樣精度高、成本低等特點(diǎn)。
[0014]三，本發(fā)明的智能動(dòng)力總成系統(tǒng)能夠根據(jù)車(chē)輛未來(lái)工況進(jìn)行自適應(yīng)控制。
[0015]四，本發(fā)明的參數(shù)在線估計(jì)算法，通過(guò)粒子群算法進(jìn)行在線最優(yōu)估計(jì)，提高了估計(jì)的精度和效率。
[0016]五，本發(fā)明的電機(jī)魯棒控制算法，通過(guò)模式識(shí)別工況，提高了控制的精度和時(shí)效。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本發(fā)明智能電動(dòng)車(chē)輛動(dòng)力總成系統(tǒng)的技術(shù)方案圖。
[0018]圖2為本發(fā)明雙向DC/DC變換器的控制模式圖，包含升壓驅(qū)動(dòng)模式和降壓再生制動(dòng)能量回收模式。
[0019]圖3為本發(fā)明電機(jī)系統(tǒng)的控制原理圖。
[0020]圖4為本發(fā)明雙向DC/DC變換器的控制原理圖。
[0021]圖5為本發(fā)明智能電動(dòng)車(chē)輛動(dòng)力總成系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]—種智能電動(dòng)車(chē)輛動(dòng)力總成系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:一，對(duì)雙向DC/DC變換器輸入輸出電壓和電流進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)節(jié)，適應(yīng)實(shí)際車(chē)輛速度范圍寬、行駛過(guò)程中頻繁加減速的工況，大幅度提高車(chē)輛整體性能和效率;二，利用電機(jī)電氣參數(shù)的在線辨識(shí)技術(shù)，對(duì)永磁同步電機(jī)參數(shù)變化進(jìn)行在線辨識(shí);三，通過(guò)基波勵(lì)磁法和高頻信號(hào)注入法進(jìn)行電機(jī)位置和速度的在線估計(jì)，實(shí)現(xiàn)無(wú)傳感器電機(jī)控制系