CN107609310A - 一种用于仿真的未知电机Map的生成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于仿真的未知电机Map的生成方法，包括，(1)原始电机Map的导入；(2)原始数据处理；(3)对电机效率Map进行变形处理；(4)输出数据信息。本发明的有益效果为：本发明基于一款现有电机，在现有电机的基础上做变形处理生成新电机，同时，保证原始电机的高效率区间占比不变；本发明得到的未知电机是给整车系统仿真提供适合的电机方案，同时生成的新电机为未知电机，可以作为电机研发的方案供开发；本发明得到的未知电机是根据用户合理预期而生成的，其合理性可以得到保证；本发明操作简捷、可延展性强，后续可以联合其他软件对电机进行优化。
Description
技术领域
本发明属于电机设计领域，涉及一种用于仿真的未知电机Map的生成方法。
背景技术
随着新能源汽车领域的快速发展，在汽车研发阶段的仿真技术能够缩短产品开发时间、降低开发成本显得尤为重要。在一款样车尚未成型之前，使用仿真技术便能够预言出这款车的性能，并在仿真软件中通过对电机等关键零部件性能参数的修改来达到最优配置满足对整车性能的需求。
电动机行业与整车厂的联系愈发紧密。作为新能源汽车动力总成的核心零部件，满足纯电动整车需求的电机性能方案作为电机研发领域的第一步显得非常关键。传统电动机厂的产品数量有限，并不能完美符合整车厂对一款电机的需求。所以在整车研发性能仿真阶段就需要一款满足自身预期和性能的电机来进行仿真开发能够保证仿真开发的进行。
现在，已经有很多改进汽车性能的方法，例如，申请号为CN201610928916的中国发明专利，公开了一种双轴驱动纯电动汽车再生制动策略的生成方法，其首先根据前后电机的MAP图来计算不同轮上转速n和不同轮上再生制动转矩总需求T所对应的前轮再生制动力矩占总再生制动力矩的比例系数，所述比例系数使得前后电机系统的利用效率最高，然后根据整车参数、ECE制动安全法规以及理想制动分配曲线来计算制动安全区域，最后根据所述比例系数和所述制动安全区域生成再生制动策略，所述再生制动策略使得再生制动能量回收效率最高，这样充分考虑了前后轴再生制动力的分配对能量回收的影响，从而会受更多的制动能量。
如上所述，本领域技术人员公知，在汽车的改造方面，电机的MAP图起着很重要的作用，其从速度和扭矩的关系上反映了电机的效率，因此，汽车性能的改造，在很大程度上实质上是考虑电机的速度和扭矩，从而提高电机的效率。
又如，申请号为CN201410419998的中国发明专利，公开了一种纯电动汽车匀速行驶时动力需求匹配和优化的方法，包括如下步骤：
步骤1，设定纯电动汽车设计的最大车速，每5km/h设为一个速度区间；
步骤2，根据速度区间进而求解相应的电机转速区间；
步骤3，对纯电动汽车搭载电机进行特性测试，计算电机的效率η电机，根据制作的电机MAP图，寻找电机最高效率区；
步骤4，对纯电动汽车搭载电池进行特性测试，计算电池的效率η电池，根据制作的电池内阻MAP图及相关公式，寻找电池最高效率区；
步骤5，综合步骤3和步骤4所得电机的效率和电池的效率得到系统效率；
步骤6，根据纯电动车当前行驶车速所在车速区间对应的电机转速区间，计算每个相近转速下系统效率值；
步骤7，取系统效率最大值点处所对应的车速作为该车速区间内的最经济车速；
步骤8，控制器控制电机输出转矩，保持该转速不变，将车辆以最经济车速行驶，从而实现最经济的控制方式。
上述专利取得了一定的有益效果，根据当前车辆行驶速度所处于的速度区间段，找到电机和电池最大效率点所对应的车速，此时的车速也就是该区间上的最经济车速。建立控制器控制电机输出转矩，使车辆行驶时保持在该区间的经济车速，从而实现最经济的控制方式。整车控制器基于基本转矩需求和优化转矩需求控制电机输出转矩，实现纯电动汽车匀速行驶时动力性和经济性的兼顾。
如上述两个专利的提高汽车性能的办法很多，但是，这样的方法需要进行复杂的计算，直观性较差。如果能够通过仿真的方式，能够更好的直观的对汽车电机进行改造，因此，现在亟待一种通过仿真改善电机性能的方法。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种用于仿真的未知电机Map的生成方法，基于一款现有电机，在现有电机的基础上做变形处理生成新电机。给整车系统仿真提供适合的电机方案，同时生成的新电机为未知电机，可以作为电机研发的方案供开发。
本发明解决问题的技术方案是：一种用于仿真的未知电机Map的生成方法，包括，
(1)原始电机Map的导入：用户直接输入原始电机的额定转速org_motor_ratSpd、额定扭矩org_motor_ratTrq、转折转速org_motor_SpdofMaxTrq值，并且载入电机的效率Map数据，将原始电机的数据输入工作空间之中并成功读取；
(2)原始数据处理：用户将预期得到的电机性能参数作为需求数值输入数据处理的算法中，算法自动将步骤(1)储存的电机数据信息生成满足于需求数值的电机性能的数据信息，并进行储存或记录；
(3)对电机效率Map进行变形处理：自动捕捉到电机效率Map中的高效率区间中心点和范围，并自动合理调整高效率区间的形状和位置，以适合用户需求；
(4)输出数据信息：自动电机的外特性曲线数据和效率Map三参数数据，并进行保存。
进一步的，步骤(2)中，所述预期得到的电机性能参数包括最高转速、转折转速、额定转速、最大扭矩和额定功率。
进一步的，步骤(4)中，生成的数据可以保存为excel文件或者mat文件。
本发明的有益效果为：
1.本发明基于一款现有电机，在现有电机的基础上做变形处理生成新电机，同时，保证原始电机的高效率区间占比不变；
2.本发明得到的未知电机是给整车系统仿真提供适合的电机方案，同时生成的新电机为未知电机，可以作为电机研发的方案供开发；
3.本发明得到的未知电机是根据用户合理预期而生成的，其合理性可以得到保证；
4.本发明操作简捷、可延展性强，后续可以联合其他软件对电机进行优化。
附图说明
图1为所述生成方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步的说明。
所述生成方法，如图1所示，包括，
原始电机Map的导入：可以直接输入原始蓝本电机数据，该算法可以直接提取所需要的数据信息并储存。
数据的处理：该发明可以将获取的电机数据信息根据自己设定的需求电机参数，如最大转速、转折转速、额定转速、最大扭矩等目标值自动生成一款电机效率Map，通过自身的算法在保证高效率区间占比不变的前提下调整电机效率Map的位置和形状并改变电机的转速、转矩来得到一款新的电机。在此期间，该算法主要通过调整高效率区间的中心点和角度来改变高效率区间的形状和位置。
新电机数据信息的输出：该算法主要通过满足用户对电机性能参数要求调整电机效率Map的图形来达到获得新电机的目的，在修改电机效率Map图形后可以自动将图形信息转换为效率Map三参数数据和电机性能参数。
生成方法的可扩展性：该算法的原理是在原始蓝本电机的基础上做变形处理，在保证高效率区间占比不变的基础上变形电机的性能参数，其使用方法简捷。
用户通过调整自身对电机的预期性能参数，可在短时间内得到自己所需求的电机。
具体的，一种用于仿真的未知电机Map的生成方法，包括，
(1)原始电机Map的导入：用户直接输入原始电机的额定转速org_motor_ratSpd、额定扭矩org_motor_ratTrq、转折转速org_motor_SpdofMaxTrq值，并且载入电机的效率Map数据，将原始电机的数据输入工作空间之中并成功读取；
(2)原始数据处理：用户将预期得到的电机性能参数作为需求数值输入数据处理的算法中，算法自动将步骤(1)储存的电机数据信息生成满足于需求数值的电机性能的数据信息，并进行储存或记录；
(3)对电机效率Map进行变形处理：自动捕捉到电机效率Map中的高效率区间中心点和范围，并自动合理调整高效率区间的形状和位置，以适合用户需求。
(4)输出数据信息：自动电机的外特性曲线数据和效率Map三参数数据，并进行保存。
进一步的，步骤(2)中，所述预期得到的电机性能参数包括最高转速、转折转速、额定转速、最大扭矩和额定功率。
进一步的，步骤(4)中，生成的数据可以保存为excel文件或者mat文件。
本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明实质内容的情况下，本领域技术人员能够想到的任何变形、改进、替换均落入本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种用于仿真的未知电机Map的生成方法，其特征在于，包括，
(1)原始电机Map的导入：用户直接输入原始电机的额定转速org_motor_ratSpd、额定扭矩org_motor_ratTrq、转折转速org_motor_SpdofMaxTrq值，并且载入电机的效率Map数据，将原始电机的数据输入工作空间之中并成功读取；
(2)原始数据处理：用户将预期得到的电机性能参数作为需求数值输入数据处理的算法中，算法自动将步骤(1)储存的电机数据信息生成满足于需求数值的电机性能的数据信息，并进行储存或记录；
(3)对电机效率Map进行变形处理：自动捕捉到电机效率Map中的高效率区间中心点和范围，并自动合理调整高效率区间的形状和位置，以适合用户需求；
(4)输出数据信息：自动电机的外特性曲线数据和效率Map三参数数据，并进行保存。
2.根据权利要求1所述的生成方法，其特征在于，步骤(2)中，所述预期得到的电机性能参数包括最高转速、转折转速、额定转速、最大扭矩和额定功率。
3.根据权利要求1所述的生成方法，其特征在于，步骤(4)中，生成的数据可以保存为excel文件或者mat文件。
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