電動(dòng)汽車(chē)分布式牽引系統(tǒng)的最優(yōu)功率分配比

電動(dòng)汽車(chē)作為減少環(huán)境污染的有效手段使其得到了廣泛的關(guān)注。單電機(jī)電動(dòng)汽車(chē)的傳統(tǒng)系統(tǒng)建模和設(shè)計(jì)已經(jīng)完成。合理的發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)可應(yīng)用于分布式牽引系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中不同發(fā)動(dòng)機(jī)的合作可以改進(jìn)安全性和效率。分布式牽引系統(tǒng)和集中式牽引系統(tǒng)相比將有更少的輪胎滑移，其輪胎滑移可引起前后輪產(chǎn)生較小的牽引轉(zhuǎn)矩，因此該車(chē)具有更好的效率和性能。對(duì)于安全性，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生故障時(shí)，可采取適當(dāng)?shù)难a(bǔ)救措施，未發(fā)生故障的電機(jī)仍然可以提供牽引力從而使車(chē)輛繼續(xù)運(yùn)行。同時(shí)，分布式牽引系統(tǒng)使能源在不同電機(jī)間實(shí)現(xiàn)共享，從而減少每個(gè)電機(jī)和相關(guān)變換器的額定功率，有利于集成化和模塊化。

分布式牽引系統(tǒng)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是傳送到每個(gè)軸或車(chē)輪的扭矩可以動(dòng)態(tài)分配，這樣汽車(chē)可以在高效率區(qū)域內(nèi)行駛。在通過(guò)分速器使前后軸與2個(gè)相同的永磁設(shè)備耦合的牽引系統(tǒng)中，具有不同扭矩分配比的傳動(dòng)組合效率不會(huì)比前后軸平分轉(zhuǎn)矩的系統(tǒng)好。具有高轉(zhuǎn)矩能力的永磁電機(jī)與另一個(gè)低怠速鐵損的電機(jī)一起合作，有望獲得更高的能源效率。

研究了利用異步電動(dòng)機(jī)技術(shù)組成的永磁電機(jī)和同步磁阻電機(jī)的分布式牽引系統(tǒng)的效率。通過(guò)優(yōu)化2個(gè)牽引電機(jī)之間的功率分配比，探討了潛在的效率提高。

結(jié)果表明，在低轉(zhuǎn)矩區(qū)，最優(yōu)功率分配比總是將更多的轉(zhuǎn)矩分配給永磁電機(jī)，從而使系統(tǒng)效率在低轉(zhuǎn)矩高速區(qū)的效率提高了1%～3%。采用最優(yōu)功率分配比，與等分配相比，在新歐洲行駛循環(huán)中的牽引系統(tǒng)效率可以提高1%～2%。此外，具有高轉(zhuǎn)矩能力的永磁電機(jī)和低空載損耗的同步磁阻電機(jī)相結(jié)合，采用最優(yōu)功率分配比后，可大大提高組合系統(tǒng)的效率，并同時(shí)提高了魯棒性和降低了成本。

刊名：Sciverse Science Direct（英）

刊期：2013年第109期

作者：L.Chen P.et al

編譯：王維