电动汽车电机驱动系统协同效率优化研究.pdfVIP

2023届硕士研究生学位论文

电动汽车电机驱动系统协同效率

优化研究

2023年06月

摘要

摘要

随着国家出台有关燃油汽车国六排放标准的政策以及对新能源的不断重视，

电动汽车未来将以环保节能的优势取代燃油车，由于蓄电池的蓄电能力、车辆的

电机效率有待提高以及受环境影响等导致续航达不到理想情况，因此研究电动汽

5G

车电机驱动系统的效率优化对增加电动汽车的续航是很有帮助的。技术的快

速商用，使得电动汽车网联化成为可能，为电动汽车电机驱动协同效率优化提供

了一种解决方案。综上在电动汽车网联化的环境下快速搜索到优化电流是提高电

机驱动效率的基础；协同共享是实现电机驱动效率优化的关键；利用协同共享机

制对电机驱动系统状态数据进行采集传输是实现效率最大化的目的。

本文首先分析了电动汽车、车联网、电机驱动系统及多车协同的发展现状，

分析电动汽车所选用的电机并介绍了永磁同步电机的数学模型及矢量控制技术，

对其驱动系统进行仿真，验证了仿真系统的正确性。接着提出基于网联化电动汽

车电机驱动系统协同搜索的效率优化方法。分析了PMSM基于损耗模型和搜索

技术的优缺点，着重对搜索技术优化方法进行了对比并确定了采用离线搜索中的

黄金分割法，分析PMSM数学模型提出了基于损耗模型和黄金分割法相结合的

策略，将提出的混合策略获得最大效率的时间和传统优化方法进行了对比，结果

表明所提策略的搜索时间更短，效率更高。其次提出便于实现电动汽车电机驱动

系统效率优化的分簇组网方法和信息交换机制。车辆之间互相交换信息是单个电

机驱动系统优化到多个电机驱动系统协同优化的基础，利用基于车辆移动性分簇

法灵活的特点，对区域内的车辆节点进行分簇，测试了两种信息交换机制下的协

同并对车辆进行簇头的选择以保证传输数据的最大化，提出了一种将信息交换的

途径分为车辆与车辆合作和广播分发的方案，避免了共享内容的冗余性。最后设

计了一种网联化多电动汽车电机驱动系统协同的方案，在单个电动汽车电机驱动

系统搜索到电损数据后，利用第四章所提出的两种传输机制的结合和组网方法，

2

对车辆到路边单元再到基站进行信息交换的方案设计，同时仿真分析了个不同

10

状态下的套车辆的损耗，实现更广范围内的电机驱动系统效率优化，自此基

于搜索效率的优化方法和分簇传输机制可完成车联网下电动汽车电机驱动系统

协同效率最大化控制。

关键词：电动汽车；车联网；永磁同步电机；效率优化；车辆协同

I

ABSTRACT

Withtheintroductionofnationalpoliciesonthesixthnationalemissionstandard

forfuelvehiclesandthecontinuousattentionpaidtonewenergysources,electric

vehicleswillreplacefuelvehicleswiththeadvantagesofenvironmentalprotection

andenergyconservationinthefuture.Duetotheneedtoimprovethestoragecapacity

ofbatteries,themotorefficiencyofvehicles,andenvironmentalimpact,whichleadto

unsatisfactorycontinuousnavigation,itisveryhelpfultostudytheefficiency

optimization