CN114117725A - 一种燃料电池汽车动力系统选配方法和装置 - Google Patents

一种燃料电池汽车动力系统选配方法和装置 Download PDF

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CN114117725A CN202111159226.2A CN202111159226A CN114117725A CN 114117725 A CN114117725 A CN 114117725A CN 202111159226 A CN202111159226 A CN 202111159226A CN 114117725 A CN114117725 A CN 114117725A
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李洪涛
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Abstract

本发明涉及燃料电池汽车技术领域，具体涉及一种燃料电池汽车动力系统选配方法和装置。该方法包括：首先根据燃料电池汽车的整车设计参数，获取驱动电机性能指标、燃料电池性能指标和动力电池性能指标，然后选出初始的驱动电机、燃料电池和动力电池，构建整车系统仿真模型，最后基于该整车系统仿真模型在设定循环工况下输出的驱动电机性能数据、燃料电池性能数据和动力电池性能数据，重新更改驱动电机、燃料电池和动力电池的型号，从而获得目标驱动电机、目标燃料电池和目标动力电池。本发明减少了整车系统仿真模型优化迭代次数，提高了选配效率，降低了选配成本，实现了为燃料电池汽车动力系统的关键部件进行合理的选型配对。

Description

一种燃料电池汽车动力系统选配方法和装置
技术领域
本发明涉及燃料电池汽车技术领域，具体涉及一种燃料电池汽车动力系统选配方法和装置。
背景技术
燃料电池汽车以其接近零排放、能量转化效率高、续航里程长、加注时间短等优点，越来越受到世界各国政府及汽车产业界的高度重视，成为各大汽车公司的热点研究之一。开发燃料电池汽车是解决当前能源短缺与环境问题的切实有效的技术途径之一。
然而，受燃料电池系统技术、成本、寿命和可靠性等诸多因素的制约，使得纯燃料电池汽车很难真正市场化运行。通常采用燃料电池和动力蓄电池，共同为汽车提供能源，这种混合动力燃料电池汽车可以使得其输出功率降低并提高了整车经济性和动态性。
因此，对燃料电池汽车的动力系统参数进行合理的设计和匹配，从而提高能量转化效率，增加其续航里程，在燃料电车方案设计及关键部件的选型中具有重要的作用。同时，燃料电池汽车的动力系统的设计涉及的影响因素很多，在设计过程中如何通过优化动力系统参数，以实现性能优化、节约开发周期和成本，也一直是动力系统匹配工作中的难点。
因此，如何为燃料电池汽车动力系统的关键部件进行合理的选型配对，是目前亟需解决的难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种燃料电池汽车动力系统选配方法和装置，以为燃料电池汽车动力系统的关键部件进行合理的选型配对。
本发明实施例提供了以下方案：
第一方面，本发明实施例提供一种燃料电池汽车动力系统选配方法，所述方法包括：
根据燃料电池汽车的整车设计参数，获取驱动电机性能指标、燃料电池性能指标和动力电池性能指标；其中，所述整车设计参数包括设计传动参数、设计性能参数和设计几何参数；
根据所述驱动电机性能指标、所述燃料电池性能指标和所述动力电池性能指标，对应选配驱动电机、燃料电池和动力电池，对所述燃料电池汽车进行建模仿真，搭建整车系统仿真模型；
获取所述整车系统仿真模型在设定循环工况下的驱动电机性能数据、燃料电池性能数据和动力电池性能数据；
以减少所述驱动电机性能数据与所述驱动电机性能指标之间的差异，所述燃料电池性能数据与所述燃料电池性能指标的差异，和，所述动力电池性能数据与所述动力电池性能指标之间的差异为目标，对应更改所述驱动电机、所述燃料电池和所述动力电池的型号，获得目标驱动电机、目标燃料电池和目标动力电池。
在一种可能的实施例中，所述根据燃料电池汽车的整车设计参数，获取驱动电机性能指标、燃料电池性能指标和动力电池性能指标，包括：
计算所述驱动电机性能指标中的额定转速指标Nmr及峰值转速指标Nmmax，具体的计算公式包括：
Figure BDA0003289487170000031
其中，v1为设计巡航速度；v2为设计最高车速；ig为设计变速器传动比；i0为设计主减速器传动比；r为设计轮胎滚动半径。
在一种可能的实施例中，所述根据燃料电池汽车的整车设计参数，获取驱动电机性能指标、燃料电池性能指标和动力电池性能指标，还包括：
计算所述驱动电机性能指标中的额定功率指标Pmr，具体的计算公式包括：
Figure BDA0003289487170000032
其中，G为设计汽车整备重力；m为设计汽车整备质量；ua为设计汽车行驶速度；A为设计迎风面积；f为设计滚动阻力系数；i为设计道路坡度；ηT为设计整体效率；CD为设计空气阻力系数；δ为设计汽车旋转质量换算系数。
在一种可能的实施例中，所述根据燃料电池汽车的整车设计参数，获取驱动电机性能指标、燃料电池性能指标和动力电池性能指标，还包括：
计算所述驱动电机性能指标中最高车速驱动电机功率指标Pe，具体计算公式包括：
Figure BDA0003289487170000033
计算所述驱动电机性能指标中爬坡时驱动电机功率指标Pc，具体计算公式包括：
Figure BDA0003289487170000034
根据Pe、Pc和加速时驱动电机功率指标Pa，确定所述驱动电机性能指标中的最大功率指标Pmmax；其中，Pmmax≥Max(Pe、Pc、Pa)。
在一种可能的实施例中，所述根据燃料电池汽车的整车设计参数，获取驱动电机性能指标、燃料电池性能指标和动力电池性能指标，还包括：
计算所述驱动电机性能指标中的额定转矩指标Tmr及最大转矩指标Tmmax，具体的计算公式包括：
Figure BDA0003289487170000041
其中，λ为设定比例参数。
在一种可能的实施例中，所述根据燃料电池汽车的整车设计参数，获取驱动电机性能指标、燃料电池性能指标和动力电池性能指标，还包括：
计算所述燃料电池性能指标中最大行驶车速时燃料电池系统功率指标P1，具体的计算公式包括：
Figure BDA0003289487170000042
在一种可能的实施例中，所述根据燃料电池汽车的整车设计参数，获取驱动电机性能指标、燃料电池性能指标和动力电池性能指标，还包括：
计算所述动力电池性能指标中动力电池需求功率指标Pd和动力电池放电量指标Wd，具体的计算公式包括：
Figure BDA0003289487170000043
其中，U为设计动力电池电压；C为设计电池放电倍率；ηDOD为设计荷电状态。
第二方面，本发明实施例提供了一种燃料电池汽车动力系统选配装置，其特征在于，所述装置包括：
第一获取模块，用于根据燃料电池汽车的整车设计参数，获取驱动电机性能指标、燃料电池性能指标和动力电池性能指标；其中，所述整车设计参数包括设计传动参数、设计性能参数和设计几何参数；
第一搭建模块，用于根据所述驱动电机性能指标、所述燃料电池性能指标和所述动力电池性能指标，对应选配驱动电机、燃料电池和动力电池，对所述燃料电池汽车进行建模仿真，搭建整车系统仿真模型；
第二获取模块，用于获取所述整车系统仿真模型在设定循环工况下的驱动电机性能数据、燃料电池性能数据和动力电池性能数据；
第三获取模块，用于以减少所述驱动电机性能数据与所述驱动电机性能指标之间的差异，所述燃料电池性能数据与所述燃料电池性能指标的差异，和，所述动力电池性能数据与所述动力电池性能指标之间的差异为目标，对应更改所述驱动电机、所述燃料电池和所述动力电池的型号，获得目标驱动电机、目标燃料电池和目标动力电池。
在一种可能的实施例中，所述第一获取模块，包括：
第一计算模块，用于计算所述驱动电机性能指标中的额定转速指标Nmr及峰值转速指标Nmmax，具体的计算公式包括：
Figure BDA0003289487170000051
其中，v1为设计巡航速度；v2为设计最高车速；ig为设计变速器传动比；i0为设计主减速器传动比；r为设计轮胎滚动半径。
在一种可能的实施例中，所述第一获取模块，还包括：
第二计算模块，用于计算所述驱动电机性能指标中的额定功率指标Pmr，具体的计算公式包括：
Figure BDA0003289487170000061
其中，G为设计汽车整备重力；m为设计汽车整备质量；ua为设计汽车行驶速度；A为设计迎风面积；f为设计滚动阻力系数；i为设计道路坡度；ηT为设计整体效率；CD为设计空气阻力系数；δ为设计汽车旋转质量换算系数。
在一种可能的实施例中，所述第一获取模块，还包括：
第三计算模块，用于计算所述驱动电机性能指标中最高车速驱动电机功率指标Pe，具体计算公式包括：
Figure BDA0003289487170000062
第四计算模块，用于计算所述驱动电机性能指标中爬坡时驱动电机功率指标Pc，具体计算公式包括：
Figure BDA0003289487170000063
第一确定模块，用于根据Pe、Pc和加速时驱动电机功率指标Pa，确定所述驱动电机性能指标中的最大功率指标Pmmax；其中，Pmmax≥max(Pe、Pc、Pa)。
在一种可能的实施例中，所述第一获取模块，还包括：
第五计算模块，用于计算所述驱动电机性能指标中的额定转矩指标Tmr及最大转矩指标Tmmax，具体的计算公式包括：
Figure BDA0003289487170000064
其中，λ为设定比例参数。
在一种可能的实施例中，所述第一获取模块，还包括：
第六计算模块，用于计算所述燃料电池性能指标中最大行驶车速时燃料电池系统功率指标P1，具体的计算公式包括：
Figure BDA0003289487170000071
在一种可能的实施例中，所述第一获取模块，还包括：
第七计算模块，用于计算所述动力电池性能指标中动力电池需求功率指标Pd和动力电池放电量指标Wd，具体的计算公式包括：
Figure BDA0003289487170000072
其中，U为设计动力电池电压；C为设计电池放电倍率；ηDOD为设计荷电状态。
第三方面，本发明实施例提供一种燃料电池汽车动力系统选配设备，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序以实现第一方面中所述的燃料电池汽车动力系统选配方法的步骤。
第四方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时以实现第一方面中所述的燃料电池汽车动力系统选配方法的步骤。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
本发明首先根据燃料电池汽车的整车设计参数，获取驱动电机性能指标、燃料电池性能指标和动力电池性能指标，然后选出初始的驱动电机、燃料电池和动力电池，构建整车系统仿真模型，最后基于该整车系统仿真模型在设定循环工况下输出的驱动电机性能数据、燃料电池性能数据和动力电池性能数据，重新更改驱动电机、燃料电池和动力电池的型号，从而获得目标驱动电机、目标燃料电池和目标动力电池。本发明第一次直接根据驱动电机性能指标、燃料电池性能指标和动力电池性能指标粗选驱动电机、燃料电池和动力电池的型号，然后搭建整车系统仿真模型再次细选驱动电机、燃料电池和动力电池的型号，减少了整车系统仿真模型优化迭代次数，提高了选配效率，降低了选配成本，实现了为燃料电池汽车动力系统的关键部件进行合理的选型配对。
附图说明
为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种燃料电池汽车动力系统选配方法的流程图；
图2是本发明实施例提供的一种燃料电池汽车动力系统选配装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明实施例保护的范围。
请参阅图1，图1为本发明实施例提供的一种燃料电池汽车动力系统选配方法的流程图，具体包括步骤11至步骤14。
步骤11，根据燃料电池汽车的整车设计参数，获取驱动电机性能指标、燃料电池性能指标和动力电池性能指标。
其中，所述整车设计参数包括设计传动参数、设计性能参数和设计几何参数。
具体的，设计传动参数可以包括传动部件的传动比等参数，设计性能参数可以包括载荷/质量相关参数、阻力相关参数、速度相关参数等参数，设计集合参数可以包括整车部件尺寸相关参数等参数。
具体的，驱动电机性能指标可以包括驱动电机转速、转矩、功率等相关性能指标，燃料电池性能指标可以包括功率等相关性能指标，动力电池性能指标可以包括功率等相关性能指标。
步骤12，根据所述驱动电机性能指标、所述燃料电池性能指标和所述动力电池性能指标，对应选配驱动电机、燃料电池和动力电池，对所述燃料电池汽车进行建模仿真，搭建整车系统仿真模型。
具体的，根据驱动电机性能指标、燃料电池性能指标和动力电池性能指标，可以初步选取驱动电机、燃料电池和动力电池的型号，减少构建整车系统仿真模型时的试错过程，提高建模效率。
由于直接根据性能指标来选择动力部件属于粗选配，其组合性能可能并不能达到设计要求，因此仍需要进行下一步的仿真优化。
步骤13，获取所述整车系统仿真模型在设定循环工况下的驱动电机性能数据、燃料电池性能数据和动力电池性能数据。
具体的，整车系统仿真模型可以包含整车诸如前悬架、后悬架、动力总成、转向、制动、刚性车轮和车身等多个仿真部件，可以模拟反馈各种工况下在动力系统的驱动下的整车性能。
具体的，本步骤的具体实现过程包括：首先根据爬坡度和加速时间来确定驱动电机的最大功率，根据最高车速确定其额定功率；然后根据最高车速确定燃料电池的额定功率；最后根据行驶里程和电机工作电压要求确定电池的容量和总能量。
步骤14，以减少所述驱动电机性能数据与所述驱动电机性能指标之间的差异，所述燃料电池性能数据与所述燃料电池性能指标的差异，和，所述动力电池性能数据与所述动力电池性能指标之间的差异为目标，对应更改所述驱动电机、所述燃料电池和所述动力电池的型号，获得目标驱动电机、目标燃料电池和目标动力电池。
具体的，每更改一次驱动电机、燃料电池和动力电池的型号，就可以重复步骤13和步骤14，直至满足优化终止条件，并将此时的驱动电机、燃料电池和动力电池的型号分别作为目标驱动电机、目标燃料电池和目标动力电池。
优化终止条件可以为：驱动电机性能数据与驱动电机性能指标之间的差异小于第一数值，燃料电池性能数据与燃料电池性能指标的差异小于第二数值，和，动力电池性能数据与动力电池性能指标之间的差异小于第三数值。
本实施例第一次直接根据驱动电机性能指标、燃料电池性能指标和动力电池性能指标粗选驱动电机、燃料电池和动力电池的型号，然后搭建整车系统仿真模型再次细选驱动电机、燃料电池和动力电池的型号，减少了整车系统仿真模型优化迭代次数，提高了选配效率，降低了选配成本，实现了为燃料电池汽车动力系统的关键部件进行合理的选型配对。
这里，本实施例给出驱动电机性能指标中的额定转速指标Nmr及峰值转速指标Nmmax的获取方案，具体包括步骤21。
步骤21，计算所述驱动电机性能指标中的额定转速指标Nmr及峰值转速指标Nmmax，具体的计算公式包括：
Figure BDA0003289487170000111
其中，v1为设计巡航速度；v2为设计最高车速；ig为设计变速器传动比；i0为设计主减速器传动比；r为设计轮胎滚动半径。
这里，本实施例给出驱动电机性能指标中的额定功率指标Pmr的获取方案，具体包括步骤31。
步骤31，计算所述驱动电机性能指标中的额定功率指标Pmr，具体的计算公式包括：
Figure BDA0003289487170000112
其中，G为设计汽车整备重力；m为设计汽车整备质量；ua为设计汽车行驶速度；A为设计迎风面积；f为设计滚动阻力系数；i为设计道路坡度；ηT为设计整体效率；CD为设计空气阻力系数；δ为设计汽车旋转质量换算系数。
这里，本实施例给出驱动电机性能指标中的最大功率指标Pmmax的获取方案，具体包括步骤41至43。
步骤41，计算所述驱动电机性能指标中最高车速驱动电机功率指标Pe，具体计算公式包括：
Figure BDA0003289487170000113
步骤42，计算所述驱动电机性能指标中爬坡时驱动电机功率指标Pc，具体计算公式包括：
Figure BDA0003289487170000114
步骤43，根据Pe、Pc和加速时驱动电机功率指标Pa，确定所述驱动电机性能指标中的最大功率指标Pmmax；其中，Pmmax≥Max(Pe、Pc、Pa)。
具体的，根据汽车行驶功率平衡方程，整车参数以及巡航速度，百公里加速时最大速度，计算燃料电池汽车从0加速到100km/h所需时间，最后通过MATLAB编程进行计算，可得加速时驱动电机功率指标Pa。
这里，本实施例给出驱动电机性能指标中的额定转矩指标Tmr及最大转矩指标Tmmax的获取方案，具体包括步骤51。
步骤51，计算所述驱动电机性能指标中的额定转矩指标Tmr及最大转矩指标Tmmax，具体的计算公式包括：
Figure BDA0003289487170000121
其中，λ为设定比例参数。
这里，本实施例给出燃料电池性能指标中最大行驶车速时燃料电池系统功率指标P1的获取方案，具体包括步骤61。
步骤61，
Figure BDA0003289487170000122
具体的，燃料电池功率的选择对燃料电池汽车动力系统设计及空间的布置非常重要。如果燃料电池系统功率偏大，就会增加整车制造成本；如果燃料电池系统功率偏小，就会在某些大功率工况下增加辅助电源功率输出，导致整车重量增加及成本提高。本步骤可以准确计算出燃料电池性能指标，提高选配效率。
这里，本实施例给出动力电池性能指标中动力电池需求功率指标Pd和动力电池放电量指标Wd的获取方案，具体包括步骤71。
步骤71，计算所述动力电池性能指标中动力电池需求功率指标Pd和动力电池放电量指标Wd，具体的计算公式包括：
Figure BDA0003289487170000131
其中，U为设计动力电池电压；C为设计电池放电倍率；ηDOD为设计荷电状态。
基于与方法同样的发明构思，本发明实施例还提供了一种燃料电池汽车动力系统选配装置，如图2所示为该装置实施例的结构示意图，所述装置包括：
第一获取模块81，用于根据燃料电池汽车的整车设计参数，获取驱动电机性能指标、燃料电池性能指标和动力电池性能指标；其中，所述整车设计参数包括设计传动参数、设计性能参数和设计几何参数；
第一搭建模块82，用于根据所述驱动电机性能指标、所述燃料电池性能指标和所述动力电池性能指标，对应选配驱动电机、燃料电池和动力电池，对所述燃料电池汽车进行建模仿真，搭建整车系统仿真模型；
第二获取模块83，用于获取所述整车系统仿真模型在设定循环工况下的驱动电机性能数据、燃料电池性能数据和动力电池性能数据；
第三获取模块84，用于以减少所述驱动电机性能数据与所述驱动电机性能指标之间的差异，所述燃料电池性能数据与所述燃料电池性能指标的差异，和，所述动力电池性能数据与所述动力电池性能指标之间的差异为目标，对应更改所述驱动电机、所述燃料电池和所述动力电池的型号，获得目标驱动电机、目标燃料电池和目标动力电池。
在一种可能的实施例中，所述第一获取模块，包括：
第一计算模块，用于计算所述驱动电机性能指标中的额定转速指标Nmr及峰值转速指标Nmmax，具体的计算公式包括：
Figure BDA0003289487170000141
其中，v1为设计巡航速度；v2为设计最高车速；ig为设计变速器传动比；i0为设计主减速器传动比；r为设计轮胎滚动半径。
在一种可能的实施例中，所述第一获取模块，还包括：
第二计算模块，用于计算所述驱动电机性能指标中的额定功率指标Pmr，具体的计算公式包括：
Figure BDA0003289487170000142
其中，G为设计汽车整备重力；m为设计汽车整备质量；ua为设计汽车行驶速度；A为设计迎风面积；f为设计滚动阻力系数；i为设计道路坡度；ηT为设计整体效率；CD为设计空气阻力系数；δ为设计汽车旋转质量换算系数。
在一种可能的实施例中，所述第一获取模块，还包括：
第三计算模块，用于计算所述驱动电机性能指标中最高车速驱动电机功率指标Pe，具体计算公式包括：
Figure BDA0003289487170000143
第四计算模块，用于计算所述驱动电机性能指标中爬坡时驱动电机功率指标Pc，具体计算公式包括：
Figure BDA0003289487170000144
第一确定模块，用于根据Pe、Pc和加速时驱动电机功率指标Pa，确定所述驱动电机性能指标中的最大功率指标Pmmax；其中，Pmmax≥Max(Pe、Pc、Pa)。
在一种可能的实施例中，所述第一获取模块，还包括：
第五计算模块，用于计算所述驱动电机性能指标中的额定转矩指标Tmr及最大转矩指标Tmmax，具体的计算公式包括：
Figure BDA0003289487170000151
其中，λ为设定比例参数。
在一种可能的实施例中，所述第一获取模块，还包括：
第六计算模块，用于计算所述燃料电池性能指标中最大行驶车速时燃料电池系统功率指标P1，具体的计算公式包括：
Figure BDA0003289487170000152
在一种可能的实施例中，所述第一获取模块，还包括：
第七计算模块，用于计算所述动力电池性能指标中动力电池需求功率指标Pd和动力电池放电量指标Wd，具体的计算公式包括：
Figure BDA0003289487170000153
其中，U为设计动力电池电压；C为设计电池放电倍率；ηDOD为设计荷电状态。
基于与前述实施例中同样的发明构思，本发明实施例还提供一种燃料电池汽车动力系统选配设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现前文任一所述燃料电池汽车动力系统选配方法的步骤。
基于与前述实施例中同样的发明构思，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现前文任一所述燃料电池汽车动力系统选配方法的步骤。
本发明实施例中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本发明实施例首先根据燃料电池汽车的整车设计参数，获取驱动电机性能指标、燃料电池性能指标和动力电池性能指标，然后选出初始的驱动电机、燃料电池和动力电池，构建整车系统仿真模型，最后基于该整车系统仿真模型在设定循环工况下输出的驱动电机性能数据、燃料电池性能数据和动力电池性能数据，重新更改驱动电机、燃料电池和动力电池的型号，从而获得目标驱动电机、目标燃料电池和目标动力电池。本发明实施例第一次直接根据驱动电机性能指标、燃料电池性能指标和动力电池性能指标粗选驱动电机、燃料电池和动力电池的型号，然后搭建整车系统仿真模型再次细选驱动电机、燃料电池和动力电池的型号，减少了整车系统仿真模型优化迭代次数，提高了选配效率，降低了选配成本，实现了为燃料电池汽车动力系统的关键部件进行合理的选型配对。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、装置(模块、系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式计算机或者其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种燃料电池汽车动力系统选配方法，其特征在于，所述方法包括：
根据燃料电池汽车的整车设计参数，获取驱动电机性能指标、燃料电池性能指标和动力电池性能指标；其中，所述整车设计参数包括设计传动参数、设计性能参数和设计几何参数；
根据所述驱动电机性能指标、所述燃料电池性能指标和所述动力电池性能指标，对应选配驱动电机、燃料电池和动力电池，对所述燃料电池汽车进行建模仿真，搭建整车系统仿真模型；
获取所述整车系统仿真模型在设定循环工况下的驱动电机性能数据、燃料电池性能数据和动力电池性能数据；
以减少所述驱动电机性能数据与所述驱动电机性能指标之间的差异，所述燃料电池性能数据与所述燃料电池性能指标的差异，和，所述动力电池性能数据与所述动力电池性能指标之间的差异为目标，对应更改所述驱动电机、所述燃料电池和所述动力电池的型号，获得目标驱动电机、目标燃料电池和目标动力电池。
2.根据权利要求1所述的燃料电池汽车动力系统选配方法，其特征在于，所述根据燃料电池汽车的整车设计参数，获取驱动电机性能指标、燃料电池性能指标和动力电池性能指标，包括：
计算所述驱动电机性能指标中的额定转速指标Nmr及峰值转速指标Nmmax，具体的计算公式包括：
Figure FDA0003289487160000011
其中，v1为设计巡航速度；v2为设计最高车速；ig为设计变速器传动比；i0为设计主减速器传动比；r为设计轮胎滚动半径。
3.根据权利要求2所述的燃料电池汽车动力系统选配方法，其特征在于，所述根据燃料电池汽车的整车设计参数，获取驱动电机性能指标、燃料电池性能指标和动力电池性能指标，还包括：
计算所述驱动电机性能指标中的额定功率指标Pmr，具体的计算公式包括：
Figure FDA0003289487160000021
其中，G为设计汽车整备重力；m为设计汽车整备质量；ua为设计汽车行驶速度；A为设计迎风面积；f为设计滚动阻力系数；i为设计道路坡度；ηT为设计整体效率；CD为设计空气阻力系数；δ为设计汽车旋转质量换算系数。
4.根据权利要求3所述的燃料电池汽车动力系统选配方法，其特征在于，所述根据燃料电池汽车的整车设计参数，获取驱动电机性能指标、燃料电池性能指标和动力电池性能指标，还包括：
计算所述驱动电机性能指标中最高车速驱动电机功率指标Pe，具体计算公式包括：
Figure FDA0003289487160000022
计算所述驱动电机性能指标中爬坡时驱动电机功率指标Pc，具体计算公式包括：
Figure FDA0003289487160000023
根据Pe、Pc和加速时驱动电机功率指标Pa，确定所述驱动电机性能指标中的最大功率指标Pmma；其中，Pmmax≥Max(Pe、Pc、Pa)。
5.根据权利要求4所述的燃料电池汽车动力系统选配方法，其特征在于，所述根据燃料电池汽车的整车设计参数，获取驱动电机性能指标、燃料电池性能指标和动力电池性能指标，还包括：
计算所述驱动电机性能指标中的额定转矩指标Tmr及最大转矩指标Tmmax，具体的计算公式包括：
Figure FDA0003289487160000031
其中，λ为设定比例参数。
6.根据权利要求5所述的燃料电池汽车动力系统选配方法，其特征在于，所述根据燃料电池汽车的整车设计参数，获取驱动电机性能指标、燃料电池性能指标和动力电池性能指标，还包括：
计算所述燃料电池性能指标中最大行驶车速时燃料电池系统功率指标P1，具体的计算公式包括：
Figure FDA0003289487160000032
7.根据权利要求6所述的燃料电池汽车动力系统选配方法，其特征在于，所述根据燃料电池汽车的整车设计参数，获取驱动电机性能指标、燃料电池性能指标和动力电池性能指标，还包括：
计算所述动力电池性能指标中动力电池需求功率指标Pd和动力电池放电量指标Wd，具体的计算公式包括：
Figure FDA0003289487160000033
其中，U为设计动力电池电压；C为设计电池放电倍率；ηDOD为设计荷电状态。
8.一种燃料电池汽车动力系统选配装置，其特征在于，所述装置包括：
第一获取模块，用于根据燃料电池汽车的整车设计参数，获取驱动电机性能指标、燃料电池性能指标和动力电池性能指标；其中，所述整车设计参数包括设计传动参数、设计性能参数和设计几何参数；
第一搭建模块，用于根据所述驱动电机性能指标、所述燃料电池性能指标和所述动力电池性能指标，对应选配驱动电机、燃料电池和动力电池，对所述燃料电池汽车进行建模仿真，搭建整车系统仿真模型；
第二获取模块，用于获取所述整车系统仿真模型在设定循环工况下的驱动电机性能数据、燃料电池性能数据和动力电池性能数据；
第三获取模块，用于以减少所述驱动电机性能数据与所述驱动电机性能指标之间的差异，所述燃料电池性能数据与所述燃料电池性能指标的差异，和，所述动力电池性能数据与所述动力电池性能指标之间的差异为目标，对应更改所述驱动电机、所述燃料电池和所述动力电池的型号，获得目标驱动电机、目标燃料电池和目标动力电池。
9.一种燃料电池汽车动力系统选配设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序以实现权利要求1至7任一所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时以实现权利要求1至7任一所述的方法的步骤。
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