CN107089164A - 纯电动汽车动力总成系统匹配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了纯电动汽车动力总成系统匹配方法，其中，该方法包括：根据整车动力性目标确定驱动电机和动力电池的性能指标，以及根据续驶里程目标确定动力电池的能量指标，性能指标识别及能量指标识别是动力系统匹配必须确定的参数，有了这些参数可基本确定驱动电机和动力电池的尺寸、预估成本，然后，分别对驱动电机和动力电池的性能指标进行动力性匹配，动力性匹配可以保障动力性能可以满足设计要求，接着，对动力电池的能量指标进行经济性匹配。利用本发明可以高效且准确地确定纯电动汽车动力总成系统的关键性能参数及其取值。

Description

纯电动汽车动力总成系统匹配方法

技术领域

本发明涉及电动汽车技术，具体涉及一种纯电动汽车动力总成系统匹配方法以及纯电动汽车动力总成系统匹配系统。

背景技术

随着能源和环境问题的日益严峻，节能环保概念深入人心，电动汽车具有能量效率高、排放低等显著优点，作为“绿色交通工作”，得到世界范围内的高度关注。此外，纯电动汽车的最大特点是外部充电，比如利用外部公用电网或家中电源在晚间低谷电力时，对车载动力电池进行均衡充电，不仅可以提高电网的使用效率，还有助于降低电价，从而降低使用成本。

由于纯电动汽车不同于传统汽车或混合动力汽车，在动力总成匹配上寻得综合平衡至关重要。纯电动汽车动力总成系统匹配作为纯电动汽车开发的首要工作，为动力总成系统部件，例如，驱动电机、减速器、DCDC、动力电池、高压系统等，提供开发输入。目前缺乏纯电动汽车动力总成系统匹配方法，以确定纯电动汽车动力总成系统的关键性能参数及其取值。

发明内容

本发明提供了一种纯电动汽车动力总成系统匹配方法，以解决现有技术不易确定纯电动汽车动力总成系统的关键性能参数及其取值的问题。

依据本发明的其中一个方面，提供了一种纯电动汽车动力总成系统匹配方法，该方法包括：

根据整车动力性目标确定驱动电机和动力电池的性能指标，以及根据续驶里程目标确定动力电池的能量指标；

分别对驱动电机和动力电池的性能指标进行动力性匹配；

对动力电池的能量指标进行经济性匹配。

优选地，驱动电机的性能指标包括以下任意一种或多种：额定转速、高效区域、峰值转速、额定功率、峰值扭矩、峰值功率；

动力电池的性能指标包括以下任意一种或多种：额定放电电流、额定放电功率、峰值放电功率、峰值放电电流。

优选地，对驱动电机的性能指标进行动力性匹配包括：

对于峰值转速，其中，n_max为电机峰值转速，V_max为整车最高车速，r为轮胎滚动半径，i为传动系数比；

对于额定功率，其中，P_em为驱动电机的额定功率，T_tq为整车行驶在最高车速时的驱动电机输出的扭矩，n_max为电机峰值转速；

基于百公里加速时间确定驱动电机的峰值功率：

其中，P_{em_max}为驱动电机的峰值功率，η_T为传动系统效率，G为整车整备重量，f为道路滚动阻力系数，C_D为风阻系数，A为迎风面积，δ为汽车旋转质量换算系数，du/dt为行驶加速度，u_a为车速，m为整车整备质量；

基于指定车速下最大爬坡度确定驱动电机的峰值扭矩：其中，T_{tq_max}为驱动电机峰值扭矩，G为整车整备重量，r为轮胎滚动半径，i为传动系速比，η为传动系统效率，α为坡道角，f为道路滚动阻力系数，C_D为风阻系数，A为迎风面积，u_a为车速。

优选地，对动力电池的性能指标进行动力性匹配包括：

基于驱动电机的额定功率确定动力电池的额定放电功率；

基于动力电池在功率衰减状态下额定放电功率确定动力电池在功率衰减状态下额定放电电流；

基于驱动电机的峰值功率确定动力电池在功率衰减状态下峰值放电功率；

基于动力电池在功率衰减状态下峰值放电功率和该峰值放电功率对应的电压确定动力电池在功率衰减状态下峰值放电电流。

优选地，对动力电池的性能指标进行动力性匹配还包括：

基于动力电池在功率衰减状态下额定放电功率确定动力电池在功率未衰减状态下额定放电功率；

基于动力电池在功率未衰减状态下额定放电功率确定动力电池在功率未衰减状态下额定放电电流；

基于动力电池在功率衰减状态下峰值放电功率确定动力电池在功率未衰减状态下峰值放电功率；

基于动力电池在功率未衰减状态下峰值放电功率确定动力电池在功率未衰减状态下峰值放电电流。

优选地，所述方法还包括：

在对动力电池的性能指标进行动力性匹配之后，对动力性匹配的结果进行高温匹配。

优选地，所述方法还包括：

在对动力电池的性能指标进行动力性匹配之后，对动力性匹配的结果进行低温匹配。

优选地，所述动力电池的能量指标包括：动力电池放电能量需求；

所述对动力性匹配结果进行经济性匹配包括：

基于指定工况下的续驶里程目标、每百公里能耗限值、以及制动能量回收贡献率确定动力电池放电能量需求。

优选地，所述方法还包括：

在对动力性匹配结果进行经济性匹配之后，基于动力电池放电能量确定动力电池在能量未衰减状态下动力电池放电能量需求。

优选地，所述方法还包括：

在对动力性匹配结果进行经济性匹配之后，对经济性匹配的结果进行高温匹配和/或低温匹配。

本发明提供的纯电动汽车动力总成系统匹配方法，首先，根据整车动力性目标确定驱动电机和动力电池的性能指标，以及根据续驶里程目标确定动力电池的能量指标，性能指标识别及能量指标识别是动力系统匹配必须确定的参数，有了这些参数可基本确定驱动电机和动力电池的尺寸、预估成本，然后，分别对驱动电机和动力电池的性能指标进行动力性匹配，动力性匹配可以保障动力性能可以满足设计要求，接着，对动力电池的能量指标进行经济性匹配。利用本发明可以高效且准确地确定纯电动汽车动力总成系统的关键性能参数及其取值。

进一步地，本发明提供的纯电动汽车动力总成系统匹配方法，提供了具体的驱动电机的性能指标和动力电池的性能指标，以便于实现对纯电动汽车动力总成系统进行匹配。

进一步地，本发明提供的纯电动汽车动力总成系统匹配方法，提供了具体地对驱动电机的性能指标进行动力性匹配的方法，利用该方法可以合理高效地对驱动电机进行动力性匹配。

进一步地，本发明提供的纯电动汽车动力总成系统匹配方法，提供了具体地对动力电池的性能指标进行动力性匹配的方法，利用该方法可以合理高效地对动力电池进行动力性匹配。

进一步地，本发明提供的纯电动汽车动力总成系统匹配方法，还进一步基于动力电池在功率衰减状态下各动力性指标确定动力电池在功率未衰减状态下各动力性指标，有效解决了现有技术忽略了动力电池在功率未衰减状态下各动力性指标的问题。

进一步地，本发明提供的纯电动汽车动力总成系统匹配方法，还进一步考虑高低温对动力性指标的影响，来提升用户使用满意度，例如，在高温地区和低温地区动力电池的峰值功率、电池容量等都会发生变化，如果未考虑高低温影响，会发生整车性能(动力性、经济性)的标称值偏离实际的问题。

进一步地，本发明提供的纯电动汽车动力总成系统匹配方法，提供了具体的动力电池的能量指标及其值确定方法，利用该方法可以合理高效地对动力电池进行经济性匹配。

进一步地，本发明提供的纯电动汽车动力总成系统匹配方法，在对动力性匹配结果进行经济性匹配之后，还可以进一步对经济性匹配的结果进行高温匹配和/或低温匹配，一方面保证整车在设计开发阶段对高低温环境下的续驶里程变化规律的掌控，另一方面通过合理的匹配可确保整车在高低温环境下的性能能满足用户需求。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。本实施例的附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为根据本发明实施例提供的纯电动汽车动力总成系统匹配方法的第一种流程图；

图2为根据本发明实施例提供的纯电动汽车动力总成系统匹配方法的第二种流程图；

图3为根据本发明实施例提供的纯电动汽车动力总成系统匹配方法的第三种流程图；

图4为根据本发明实施例提供的纯电动汽车动力总成系统匹配方法的第四种流程图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

如图1所示，为根据本发明实施例提供的纯电动汽车动力总成系统匹配方法的一种流程图。

在本实施例中，所述方法可以包括下述步骤：

步骤S01，根据整车动力性目标确定驱动电机和动力电池的性能指标，以及根据续驶里程目标确定动力电池的能量指标。

在本实施例中，驱动电机和动力电池的性能指标、动力电池的能量指标等匹配参数识别是动力系统匹配必须确定的参数，有了这些参数可基本确定驱动电机和动力电池的尺寸、预估成本。在本申请中，一款纯电动汽车的核心设计指标主要包括动力性目标和经济性目标，因此动力总成系统匹配的首要任务是明确整车的动力性、经济性目标。其中，依据整车动力性目标，可确定驱动电机的额定转速、高效区域、峰值转速、额定功率、峰值扭矩、峰值功率等性能参数，以及动力电池的额定放电电流、额定放电功率、峰值放电功率、峰值放电电流等性能指标；依据整车经济性指标和能量回收目标，可确定动力电池的放电能量需求。驱动电机和动力电池的关键性能参数是两大核心部件设计开发的基本输入，因此设计参数的详细与准确直接关系到驱动电机和动力电池的性能、尺寸和成本，具体可以通过实验或根据经验选取相关性最大的指标。如表1所示，为驱动电机的主要参数。如表2所示，为动力电池的主要参数。

表1驱动电机的主要参数

参数名称	单位
		额定转速	r/min
峰值转速	r/min
		额定功率	kW
峰值功率	kW
		峰值扭矩	Nm

表2动力电池的主要参数

参数名称	单位
		放电能量	kWh
额定放电功率	kW
		峰值放电功率	kW
放电电流	A
		放电电压	V

步骤S02，分别对驱动电机和动力电池的性能指标进行动力性匹配。

在本实施例中，对驱动电机的性能指标进行动力性匹配可以包括：

对于峰值转速，其计算公式可以如公式(1)所示：

其中，n_max为电机峰值转速，V_max为整车最高车速，r为轮胎滚动半径，i为传动系数比。此公式计算的最高车速为整车全生命周期内的最高车速，因驱动电机在全生命周期内几乎无衰减，因此该指标主要受电池持续放电功率的影响，这在匹配的最初阶段应该加以考虑。

对于额定功率，其计算公式可以如公式(2)所示：

其中，P_em为驱动电机的额定功率，T_tq为整车行驶在最高车速时的驱动电机输出的扭矩，n_max为电机峰值转速。由于驱动电机的额定功率将直接影响整车最高车速，因此利用上式计算的电机额定功率也是全生命周期内所应保证的最小值，这样就能保证整车全生命周期的最高车速都高于这一设定值，同时，电动汽车的最高车速分为1km最高车速和30min最高车速，因此需根据指标要求确定电机额定功率的持续时间是1km最高车速还是30min以上的最高车速。

基于百公里加速时间确定驱动电机的峰值功率，其计算公式可以如公式(3)所示：

其中，P_{em_max}为驱动电机的峰值功率，η_T为传动系统效率，G为整车整备重量，f为道路滚动阻力系数，C_D为风阻系数，A为迎风面积，δ为汽车旋转质量换算系数，du/dt为行驶加速度，u_a为车速，m为整备质量。基于百公里加速时间，应用上式可计算出驱动电机的峰值功率。根据百公里加速时间的不同，要求电机峰值功率的持续时间也不同，例如：某一电动车要求0-100km/h加速时间＜15s，那么电机峰值功率持续时间应至少保证15s。具体地，利用上式计算的电机峰值功率为全生命周期内的最小值，也就是只要车辆还能跑，不管你衰减多少，电机峰值功率都要比这个值大。根据电机特性，全生命周期内电机功率衰减较小，几乎不衰减，但是为了留下一定余量，可将利用上式计算的电机峰值功率乘上衰减系数提供给电机设计系统，例如：上式计算的电机峰值功率为70kw，全生命周期内电机功率衰减率为3％，因此提供给电机系统的峰值功率值＝70*(1+3％)＝72.1kw。

基于指定车速下，例如5km/h车速下最大爬坡度确定驱动电机的峰值扭矩，其计算公式可以如公式(4)所示：

其中，T_{tq_max}为驱动电机峰值扭矩，G为整车整备重量，r为轮胎滚动半径，i为传动系速比，η为传动系统效率，α为坡道角，f为道路滚动阻力系数，C_D为风阻系数，A为迎风面积，u_a为车速。利用上式计算的电机峰值扭矩是电机全生命周期内的最小值，这样能保证整车全生命周期内的爬坡度都不会比目标值小。

对动力电池的性能指标进行动力性匹配包括：

基于驱动电机的额定功率确定动力电池的额定放电功率，其计算公式可以如公式(5)所示：

其中，P_{bat_EOL}为动力电池在功率衰减状态EOL下额定放电功率，P_em为驱动电机的额定功率，η_e为电驱动系统平均效率。基于电机额定功率，综合考虑电驱动系统效率(电机在每个转速下的效率都不一样，可以选择电机大部分时间工作的转速范围内的平均效率来计算)，可计算出动力电池额定放电功率。通常要求该放电功率应能够持续30min以上。为保证整车全生命周期的性能一致性，利用上式计算的动力电池额定放电功率P_bat定义为电池EOL状态下的放电功率，根据电池EOL与BOL(动力电池在功率未衰减状态)放电功率的衰减率(这个数值一般是根据电池包台架放电试验的大量数据统计而来)，可确定电池BOL状态下的动力电池额定放电功率P_{bat_BOL}。意思就是，比如EOL状态下电池额定放电功率为50kw，而EOL较BOL状态功率衰减率为20％，那么BOL状态电池额定放电功率为50kw*120％＝60kW。因为不同材料的电池功率衰减率不同，一般在动力匹配的时候只将EOL电池额定放电功率值提供给电池系统，开发人员会根据电池衰减率计算出一个BOL电池额定放电功率值，这个值是设计电池包的时候所需要的参数。

基于动力电池在功率衰减状态下额定放电功率确定动力电池在功率衰减状态下额定放电电流，其计算公式可以如公式(6)所示：

其中，I为在功率衰减状态下动力电池的额定放电电流，U为动力电池能够输出P_{bat_EOL}的电压范围内的最小电压。

基于驱动电机的峰值功率确定动力电池在功率衰减状态下峰值放电功率，其计算公式可以如公式(7)所示：

其中，P_{bat_max_EOL}为动力电池在功率衰减状态下峰值放电功率，P_{em_max}为驱动电机峰值功率，η_e为电驱动系统平均效率。具体地，基于驱动电机峰值功率，综合考虑电驱动系统效率(电机在每个转速下的效率都不一样，可以选择电机大部分时间工作的转速范围内的平均效率来计算)和峰值功率持续时间，可计算出动力电池EOL状态峰值放电功率P_{bat_max_EOL}。开发的电池的峰值功率持续时间至少不低于电池峰值功率持续时间。

基于动力电池在功率衰减状态下峰值放电功率和该峰值放电功率对应的电压确定动力电池在功率衰减状态下峰值放电电流，其计算公式可以如公式(8)所示：

其中，I为功率衰减状态下动力电池峰值放电电流，U为动力电池能够输出该峰值放电功率的最小电压。具体地，基于动力电池EOL状态峰值放电功率P_{bat_max_EOL}和能够提供该峰值功率的电池电压输出范围可以计算动力电池EOL状态峰值放电电流。

在其他实施例中，对动力电池的性能指标进行动力性匹配还包括：

基于动力电池在功率衰减状态下额定放电功率确定动力电池在功率未衰减状态下额定放电功率，其计算公式可以如公式(9)所示：

P_{bat_BOL}＝P_{bat_EOL}×(1+θ_power) (9)

其中，P_{bat_BOL}为动力电池在功率未衰减状态下额定放电功率，θ_power为动力电池在功率衰减状态下与在功率未衰减状态下额定放电功率的衰减率。

基于动力电池在功率未衰减状态下额定放电功率确定动力电池在功率未衰减状态下额定放电电流，其计算公式可以如公式(10)所示：

其中，I为在功率未衰减状态下动力电池的额定放电电流，U为动力电池能够输出P_{bat_BOL}的电压范围内的最小电压。有了动力电池在EOL和BOL下的额定放电电流，可用来计算电池常用的放电倍率(额定放电倍率＝电池包额定容量Ah/额定放电电流)，这个参数可用来对电池使用寿命进行预估。电池厂家对自己的电池包都有一个寿命最长的放电倍率范围供整车使用，只要不超过这个范围，电池的寿命衰减都比较少。

基于动力电池在功率衰减状态下峰值放电功率确定动力电池在功率未衰减状态下峰值放电功率，其计算公式可以如公式(11)所示：

P_{bat_max_BOL}＝P_{bat_max_EOL}×(1+θ_power) (11)

其中，P_{bat_max_BOL}为动力电池在功率未衰减状态下峰值放电功率，θ_power为动力电池在功率衰减状态下与在功率未衰减状态下峰值放电功率的衰减率。动力电池在EOL和BOL下的峰值功率同样有衰减，且峰值功率和额定功率的衰减率是否一样，这需要电池台架试验大量试验数据支撑，该数据可根据实验获取，也可以由厂家提供，且不同材料的电池衰减又不一样。根据电池EOL与BOL放电功率的衰减率，可确定电池BOL状态下的动力电池峰值放电功率P_{bat_max_BOL}。例如EOL下电池峰值放电功率为60kw，EOL较BOL状态峰值功率衰减30％，那么BOL下电池峰值放电功率为60kw*(1+30％)＝78kw。

基于动力电池在功率未衰减状态下峰值放电功率确定动力电池在功率未衰减状态下峰值放电电流，其计算公式可以如公式(12)所示：

其中，I为在功率未衰减状态下动力电池的峰值放电电流，U为动力电池能够输出P_{bat_max_BOL}的电压范围内的最小电压。

有了动力电池在EOL和BOL下的峰值放电电流，取二者之间的最大值，可用来计算整车在急加速时的电池峰值放电倍率，一般电池厂家会对自己的电池包设定一个放电倍率限值，在这个限值以内电池的寿命和安全都能够得到保障，若超过这个限值，可人为的通过软件对电池峰值电流进行限制，保证电池安全。同时动力电池BOL和EOL状态下的峰值放电电流也为纯电动汽车高压系统的规格需求提供输入。例如有了最大电流，可以更好的匹配电池传感器、高压线束、高压继电器等相关零部件，保证在这个峰值电流下，所有高压部件都可以正常工作，而不会被击穿。

步骤S03，对动力电池的能量指标进行经济性匹配。

在本实施例中，所述动力电池的能量指标包括：动力电池放电能量需求。

所述对动力性匹配结果进行经济性匹配包括：

基于指定工况下的续驶里程目标、每百公里能耗限值、以及制动能量回收贡献率确定动力电池放电能量需求，其计算公式可以如公式(13)所示：

其中，Q为动力电池放电能量需求，R为续驶里程目标，N为每百公里能耗，Y为能量回收贡献率。

进一步地，所述方法还可以包括如下步骤：

在对动力性匹配结果进行经济性匹配之后，基于动力电池放电能量确定动力电池在能量未衰减状态下动力电池放电能量需求，其计算公式可以如公式(14)所示：

Q_BOL＝Q×(1+θ) (14)

其中，Q_BOL为动力电池在能量未衰减状态下放电能量需求，Q为动力电池放电能量，θ为动力电池在能量衰减状态下与在能量未衰减状态下放电能量需求的衰减率。现有技术仅能确定EOL下的电池相关参数，而对于电池设计系统来说，需要的BOL下电池设计参数，这就需要电池厂家的配合，基于大量的试验数据和经验分析，确定在BOL和EOL下的各项性能的衰减，同时基于匹配得到的EOL下的电池相关参数，综合考虑后得出BOL下电池设计参数。

需要说明的是，上述方法匹配出的电机各项关键参数均是指整车全生命周期内电机所有能达到的性能的最小值。根据电机特性(有电机厂家提供)，电机受外界环境因素的影响较小，不管是高温或者低温环境下，电机的性能衰减较少，而且驱动电机的寿命衰减也非常小，一般在整车寿命要求的8年/15万公里内，电机上述参数基本不衰减，因此只要电池能够提供电机所需要的功率和电量，那么整车的性能就能够保证，根本不需要考虑电机性能衰减的问题。按照标准要求以及客户使用纯电动汽车的真实需要(电量30％对客户来说应该算是电量还比较充足，此时客户会执行一些全负荷加速，若此时动力性有衰减或者出现：例如，深踩加速踏板而车辆加速很慢的情况，会给客户带来不好的驾驶感觉)，因此基于上述方法匹配出的电机各项关键参数均是指在电池电量30％对应的电压平台下，电机必须达到的性能。换句话说，30％电量下的动力性都能够满足要求，那么高电量下的动力性就更加充沛。在匹配之初就对电机做这样的要求，实际上就已经保证整车全生命周期内电池电量在30％以上的动力性都可以满足开发目标的要求。

本发明提供的纯电动汽车动力总成系统匹配方法，首先，根据整车动力性目标确定驱动电机和动力电池的性能指标，以及根据续驶里程目标确定动力电池的能量指标，性能指标识别及能量指标识别是动力系统匹配必须确定的参数，有了这些参数可基本确定驱动电机和动力电池的尺寸、预估成本，然后，分别对驱动电机和动力电池的性能指标进行动力性匹配，动力性匹配可以保障动力性能可以满足设计要求，接着，对动力电池的能量指标进行经济性匹配。利用本发明可以高效且准确地确定纯电动汽车动力总成系统的关键性能参数及其取值。

如图2所示，为根据本发明实施例提供的纯电动汽车动力总成系统匹配方法的第二种流程图。

在本实施例中，所述方法还包括：

步骤S21，在对动力电池的性能指标进行动力性匹配之后，对动力性匹配的结果进行高温匹配。

第一个实施例提供的方法匹配的电池性能参数，还缺少对高温下电池性能衰减的考虑。例如，相比于常温环境，高温环境下电池的放电功率会衰减10％，那么基于匹配得到的电池性能参数*90％后，再通过公式倒推出此时整车的最高车速和加速性能，这相当于对高温环境下电池衰减后的整车性能作预测。若高温环境下整车所表现出的性能能够被用户接受，那么之前匹配的常温参数就不需要调整；如果高温环境下整车所表现出的性能不能够被用户接受，那么根据高温环境下整车性能指标，重新通过上述方法计算出一个能够满足这项性能指标的电池放电功率值，再将这个值与电池性能参数*90％后的值相对比，得到一个比例系数，再将这个比例系数*EOL下电池放电功率，得到的值即为既能保证常温下的性能，又能保证高温衰减后的性能。

如图3所示，为根据本发明实施例提供的纯电动汽车动力总成系统匹配方法的第三种流程图。

在本实施例中，所述方法还包括：

步骤S31，在对动力电池的性能指标进行动力性匹配之后，对动力性匹配的结果进行低温匹配。

图1与图2提供的实施例的方法，其匹配的电池性能参数，还缺少对低温下电池性能衰减的考虑。例如，相比于常温环境，低温环境下电池的放电功率会衰减20％，那么基于匹配得到的电池性能参数*80％后，在通过公式倒推出此时整车的最高车速和加速性能，这相当于对低温环境下电池衰减后的整车性能作预测。若低温环境下整车所表现出的性能能够被用户接受，那么之前匹配的常温参数就不需要调整；如果低温环境下整车所表现出的性能不能够被用户接受，那么根据低温环境下整车性能指标，重新通过上述方法计算出一个能够满足这项性能指标的电池放电功率值，再将这个值与电池性能参数*80％后的值相对比，得到一个比例系数，再将这个比例系数*EOL下电池放电功率，得到的值即为既能保证常温下的性能，又能保证低温衰减后的性能。当还获取了高温的各参数的取值时，通过综合比较高温和低温环境下匹配出的功率值，取最大值作为输出给电池设计系统的最终电池功率值。

如图4所示，为根据本发明实施例提供的纯电动汽车动力总成系统匹配方法的第四种流程图。

在本实施例中，所述方法还包括：

步骤S41，在对动力性匹配结果进行经济性匹配之后，对经济性匹配的结果进行高温匹配和/或低温匹配。

根据上述方法确认的动力电池放电能量需求为常温环境、EOL状态的需求，根据EOL较BOL状态下电池容量的衰减率(可以由电池厂家提供或通过实验获取)，可反推出BOL下电池需达到的能量需求。例如，EOL状态能量需求为30kwh，EOL较BOL状态下电池容量的衰减率为20％，那么BOL状态能量需求为30kwh*(1+20％)＝36kwh。基于当前动力电池设计水平，电池容量在低温环境下的衰减较大，这是业界普遍公认的事实，一般整车厂不会专门设定高温和低温环境下整车经济性目标，只是会根据电池厂家提供的容量衰减率，来预测整车在高温或低温下的续驶里程。综合来讲，提高整车在高温或低温环境续驶里程的根本方法是不断提高电池组能量。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的用于多操作端远程操控单操作对象的系统中的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者系统程序(如计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网的网站上下载得到，也可以在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

应该注意的是，上述实施例是对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或者步骤等。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干系统的单元权利要求中，这些系统中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

Claims (10)

1.一种纯电动汽车动力总成系统匹配方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：

根据整车动力性目标确定驱动电机和动力电池的性能指标，以及根据续驶里程目标确定动力电池的能量指标；

分别对驱动电机和动力电池的性能指标进行动力性匹配；

对动力电池的能量指标进行经济性匹配。

2.根据权利要求1所述的纯电动汽车动力总成系统匹配方法，其特征在于，

驱动电机的性能指标包括以下任意一种或多种：额定转速、高效区域、峰值转速、额定功率、峰值扭矩、峰值功率；

动力电池的性能指标包括以下任意一种或多种：额定放电电流、额定放电功率、峰值放电功率、峰值放电电流。

3.根据权利要求2所述的纯电动汽车动力总成系统匹配方法，其特征在于，对驱动电机的性能指标进行动力性匹配包括：

对于峰值转速，其中，n_max为电机峰值转速，V_max为整车最高车速，r为轮胎滚动半径，i为传动系数比；

对于额定功率，其中，P_em为驱动电机的额定功率，T_tq为整车行驶在最高车速时的驱动电机输出的扭矩，n_max为电机峰值转速；

基于百公里加速时间确定驱动电机的峰值功率：

其中，P_{em_max}为驱动电机的峰值功率，η_T为传动系统效率，G为整车整备重量，f为道路滚动阻力系数，C_D为风阻系数，A为迎风面积，δ为汽车旋转质量换算系数，du/dt为行驶加速度，u_a为车速，m为整车整备质量；

基于指定车速下最大爬坡度确定驱动电机的峰值扭矩：

其中，T_{tq_max}为驱动电机峰值扭矩，G为整车整备重量，r为轮胎滚动半径，i为传动系速比，η为传动系统效率，α为坡道角，f为道路滚动阻力系数，C_D为风阻系数，A为迎风面积，u_a为车速。

4.根据权利要求3所述的纯电动汽车动力总成系统匹配方法，其特征在于，对动力电池的性能指标进行动力性匹配包括：

基于驱动电机的额定功率确定动力电池的额定放电功率；

基于动力电池在功率衰减状态下额定放电功率确定动力电池在功率衰减状态下额定放电电流；

基于驱动电机的峰值功率确定动力电池在功率衰减状态下峰值放电功率；

基于动力电池在功率衰减状态下峰值放电功率和该峰值放电功率对应的电压确定动力电池在功率衰减状态下峰值放电电流。

5.根据权利要求4所述的纯电动汽车动力总成系统匹配方法，其特征在于，对动力电池的性能指标进行动力性匹配还包括：

基于动力电池在功率衰减状态下额定放电功率确定动力电池在功率未衰减状态下额定放电功率；

基于动力电池在功率未衰减状态下额定放电功率确定动力电池在功率未衰减状态下额定放电电流；

基于动力电池在功率衰减状态下峰值放电功率确定动力电池在功率未衰减状态下峰值放电功率；

基于动力电池在功率未衰减状态下峰值放电功率确定动力电池在功率未衰减状态下峰值放电电流。

6.根据权利要求4所述的纯电动汽车动力总成系统匹配方法，其特征在于，所述方法还包括：

在对动力电池的性能指标进行动力性匹配之后，对动力性匹配的结果进行高温匹配。

7.根据权利要求4至6任一项所述的纯电动汽车动力总成系统匹配方法，其特征在于，所述方法还包括：

在对动力电池的性能指标进行动力性匹配之后，对动力性匹配的结果进行低温匹配。

8.根据权利要求1所述的纯电动汽车动力总成系统匹配方法，其特征在于，所述动力电池的能量指标包括：动力电池放电能量需求；

所述对动力性匹配结果进行经济性匹配包括：

基于指定工况下的续驶里程目标、每百公里能耗限值、以及制动能量回收贡献率确定动力电池放电能量需求。

9.根据权利要求8所述的纯电动汽车动力总成系统匹配方法，其特征在于，所述方法还包括：

在对动力性匹配结果进行经济性匹配之后，基于动力电池放电能量确定动力电池在能量未衰减状态下动力电池放电能量需求。

10.根据权利要求8或9所述的纯电动汽车动力总成系统匹配方法，其特征在于，所述方法还包括：

在对动力性匹配结果进行经济性匹配之后，对经济性匹配的结果进行高温匹配和/或低温匹配。