一种新能源汽车电机转矩限值的计算方法与流程
1.本发明涉及驱动桥结构的技术领域，具体为一种新能源汽车电机转矩限值的计算方法。
背景技术：
2.新能源汽车相比传统汽车增加了一套电机驱动系统，该系统通常由高压动力电池提供电能，通过逆变器、电机将电能转换成机械能，驱动车辆前进。在实际控制中，整车控制器或者电机控制器，根据驾驶员需求计算电机需要输出的转矩。同时，为了避免损坏电池或者影响电池寿命，需要将电池的充放电功率控制在允许范围内，因此需要对前述计算的电机转矩进行限制。
3.现有的计算方式，其将效率视为固定不动的数值，初始标定时产生的偏差得不到修正，比如台架试验时，由于某种原因导致测量结果有偏差，那么这种偏差会持续导致电机转矩限值的计算不准；且为了避免设定偏差，导致电池充放电超出允许范围，现有方法计算时通常会预留一定的余量，这种预留反过来会导致电池的充放电能力无法得到有效的发挥。
技术实现要素：
4.针对上述问题，本发明提供了一种新能源汽车电机转矩限值的计算方法，其通过控制电机转矩在该限值以内，能够在充分发挥电池充放电能力的同时，避免电池功率超出允许范围。
5.一种新能源汽车电机转矩限值的计算方法，其特征在于，其包括如下步骤：
6.a通过台架实验测试获得转换效率，并对测试结果进行处理，得到关于转速和电池电功率的效率表map_test(n,pbat)，从而获得对应的eff_tra和eff_bra；
7.b在整车控制器中定义一张实际效率表map，其初始值等于前述台架测试获得的效率表map_test；当控制器运行时，根据每一时刻电机的实际效率，对相应工作点的效率表数值进行迭代更新；
8.c采用更新后的效率表map(t)，根据当前电机转速n(t)，电池放电功率限值pmax_dis，查表获得eff_tra(t)，进而计算得到驱动转矩tmax_tra(t)；或者根据更新后的效率表map(t)，根据当前电机转速n(t)，电池充电功率限值pmax_cha，查表获得eff_bra(t)，进而计算得到制动转矩限值tmax_bra(t)；
9.其中驱动时，电机系统的机电转换效率为eff_tra，则允许电机输出的最大驱动功率pmax_mot和电池最大允许放电功率pmax_dis的关系为：pmax_mot＝pmax_dis*eff_tra.进一步根据当前的电机转速n,即可获得当前的电机驱动转矩限值tmax_tra＝pmax_dis*eff_tra/n；
10.制动充电时，电机制动转矩限值tmax_bra＝pmax_cha/eff_bra/n，其中pmax_cha为电池最大允许充电功率，eff_bra为电机系统的制动转换效率。
11.其进一步特征在于：
12.步骤a中，将电机的工作区域，即转速和转矩范围，划分为若干个网格，narray[k]＝{n1,n2,
…
nk-1,nk},
[0013]
tarray[m]＝{t1,t2,
…
tm-1,tm}，通过台架试验，测试得到各个网格的转换效率，对测试结果进行处理，得到一张关于转速和电池电功率的效率表map_test(n,pbat)；
[0014]
步骤b中，首先根据电机反馈的转矩t(t)、电机转速n(t)和电池功率pbat(t)，计算当前工作点下的实际转换效率eff(t)；然后计算更新前的效率表中，工作点(n(t),pbat(t))对应的效率值map(t-1)；最后，融合eff(t)和map(t-1),更新效率表中该工作点的数值：map(t)＝f(map(t-1),eff(t))，其中f为融合算法。
[0015]
采用本发明后，其可以不断修正得到准确的效率值，因此不需要预留余量，能够充分发挥电池能力。电机随着使用时间的加长，不可避免地会出现退磁，进而引起效率变化；另一方面，电机控制器、高压线束本身的等效直流电阻也会缓慢增加，这两者均会导致系统的转换效率产生变化，发明提出的方法可以自动识别出效率变化，从而使转矩限值始终匹配系统状态，整体方法，简单可靠，运算量少，对控制器的运算资源占用低，十分适合实际工程应用。
附图说明
[0016]
图1为本发明的具体实施例所对应的map(n，t)和效率表格；
[0017]
图2为本发明的具体实施例所对应的转矩、转速和效率的立体坐标图；
[0018]
图3为本发明的具体实施例所对应的map(n，p
bat
)和效率表格；
[0019]
图4为本发明的具体实施例所对应的电功率、转速和效率的坐标图。
具体实施方式
[0020]
一种新能源汽车电机转矩限值的计算方法，其包括如下步骤：
[0021]
a将电机的工作区域，即转速和转矩范围，划分为若干个网格，narray[k]＝{n1,n2,
…
nk-1,nk},tarray[m]＝{t1,t2,
…
tm-1,tm}，通过台架试验，测试得到各个网格的转换效率，对测试结果进行处理，得到一张关于转速和电池电功率的效率表map_test(n,pbat)；
[0022]
b在整车控制器中定义一张实际效率表map，其初始值等于前述台架测试获得的效率表map_test；当控制器运行时，根据每一时刻电机的实际效率，对相应工作点的效率表数值进行迭代更新；具体实施时，首先根据电机反馈的转矩t(t)、电机转速n(t)和电池功率pbat(t)，计算当前工作点下的实际转换效率eff(t)；然后计算更新前的效率表中，工作点(n(t),pbat(t))对应的效率值map(t-1)；最后，融合eff(t)和map(t-1),更新效率表中该工作点的数值：map(t)＝f(map(t-1),eff(t))，其中f为融合算法；
[0023]
c采用更新后的效率表map(t)，根据当前电机转速n(t)，电池放电功率限值pmax_dis，查表获得eff_tra(t)，进而计算得到驱动转矩tmax_tra(t),tmax_tra＝pmax_dis*eff_tra/n；或者根据更新后的效率表map(t)，根据当前电机转速n(t)，电池充电功率限值pmax_cha，查表获得eff_bra(t)，进而tmax_tra＝pmax_dis*eff_tra/n；计算得到制动转矩限值tmax_bra(t),tmax_bra＝pmax_cha/eff_bra/n；
[0024]
其中驱动时，电机系统的机电转换效率为eff_tra，则允许电机输出的最大驱动功率pmax_mot和电池最大允许放电功率pmax_dis的关系为：pmax_mot＝pmax_dis*eff_tra.进一步根据当前的电机转速n,即可获得当前的电机驱动转矩限值tmax_tra＝pmax_dis*eff_tra/n；
[0025]
制动充电时，电机制动转矩限值tmax_bra＝pmax_cha/eff_bra/n，其中pmax_cha为电池最大允许充电功率，eff_bra为电机系统的制动转换效率。
[0026]
具体实施例，见图1-图4：根据台架测试获得了待测试的电机转矩、转速和效率，并制作了图1的表和图2的三坐标图，同时根据台架测试获得了待测试电机的转矩、转速和效率的，并制作了图3的表和图4的三坐标图。
[0027]
具体实施时，根据上述更新后的效率表或效率图，根据当前电机转速n(t)，电池放电功率限值pmax_dis，查表获得eff_tra(t)，进而计算得到驱动转矩tmax_tra(t)，tmax_tra＝pmax_dis*eff_tra/n；或者在制动充电状态下，根据当前电机转速n(t)，电池充电功率限值pmax_cha，查表获得eff_bra(t)，进而计算得到制动转矩限值tmax_bra(t),tmax_bra＝pmax_cha/eff_bra/n。
[0028]
现有的计算方式，将效率视为固定不动的数值。发明提出的方法，认为效率是会发生变化的；现有的计算方式，初始标定时产生的偏差得不到修正，比如台架试验时，由于某种原因导致测量结果有偏差，那么这种偏差会持续导致电机转矩限值的计算不准；发明提出的方法，不完全依赖于初始标定，及时偏差较大，也可以在后续运行期间内得到修正；其提出简单有效的自动迭代方法，控制器能够在每一个运行周期，简单地利用实际反馈结果，对自身的控制参数(效率表)进行更新。
[0029]
其有益效果如下：
[0030]
1现有的计算方法，为了避免设定偏差，导致电池充放电超出允许范围，通常会预留一定的余量，这种预留反过来会导致电池的充放电能力无法得到有效的发挥。发明提出的方法，可以不断修正得到准确的效率值，因此不需要预留余量，能够充分发挥电池能力；
[0031]
2电机随着使用时间的加长，不可避免地会出现退磁，进而引起效率变化；另一方面，电机控制器、高压线束本身的等效直流电阻也会缓慢增加，这两者均会导致系统的转换效率产生变化，发明提出的方法可以自动识别出效率变化，从而使转矩限值始终匹配系统状态；
[0032]
3发明提出的方法，简单可靠，运算量少，对控制器的运算资源占用低，适合实际工程应用。
[0033]
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0034]
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
技术特征：
1.一种新能源汽车电机转矩限值的计算方法，其特征在于，其包括如下步骤：a通过台架实验测试获得转换效率，并对测试结果进行处理，得到关于转速和电池电功率的效率表map_test(n,pbat)，从而获得对应的eff_tra和eff_bra；b在整车控制器中定义一张实际效率表map，其初始值等于前述台架测试获得的效率表map_test；当控制器运行时，根据每一时刻电机的实际效率，对相应工作点的效率表数值进行迭代更新；c采用更新后的效率表map(t)，根据当前电机转速n(t)，电池放电功率限值pmax_dis，查表获得eff_tra(t)，进而计算得到驱动转矩tmax_tra(t)；或者根据更新后的效率表map(t)，根据当前电机转速n(t)，电池充电功率限值pmax_cha，查表获得eff_bra(t)，进而计算得到制动转矩限值tmax_bra(t)；其中驱动时，电机系统的机电转换效率为eff_tra，则允许电机输出的最大驱动功率pmax_mot和电池最大允许放电功率pmax_dis的关系为：pmax_mot＝pmax_dis*eff_tra.进一步根据当前的电机转速n,即可获得当前的电机驱动转矩限值tmax_tra＝pmax_dis*eff_tra/n；制动充电时，电机制动转矩限值tmax_bra＝pmax_cha/eff_bra/n，其中pmax_cha为电池最大允许充电功率，eff_bra为电机系统的制动转换效率。2.如权利要求1所述的一种新能源汽车电机转矩限值的计算方法，其特征在于：步骤a中，将电机的工作区域，即转速和转矩范围，划分为若干个网格，narray[k]＝{n1,n2,
…
nk-1,nk},tarray[m]＝{t1,t2,
…
tm-1,tm}，通过台架试验，测试得到各个网格的转换效率，对测试结果进行处理，得到一张关于转速和电池电功率的效率表map_test(n,pbat)。3.如权利要求1所述的一种新能源汽车电机转矩限值的计算方法，其特征在于：步骤b中，首先根据电机反馈的转矩t(t)、电机转速n(t)和电池功率pbat(t)，计算当前工作点下的实际转换效率eff(t)；然后计算更新前的效率表中，工作点(n(t),pbat(t))对应的效率值map(t-1)；最后，融合eff(t)和map(t-1),更新效率表中该工作点的数值：map(t)＝f(map(t-1),eff(t))，其中f为融合算法。
技术总结
本发明提供了一种新能源汽车电机转矩限值的计算方法，其通过控制电机转矩在该限值以内，能够在充分发挥电池充放电能力的同时，避免电池功率超出允许范围。其包括如下步骤：a通过台架实验测试获得转换效率，并对测试结果进行处理，得到关于转速和电池电功率的效率表map_test(,Pbat)；b在整车控制器中定义一张实际效率表map，其初始值等于前述台架测试获得的效率表map_test；当控制器运行时，根据每一时刻电机的实际效率，对相应工作点的效率表数值进行迭代更新；c采用更新后的效率表map(t)进而计算得到驱动转矩Tmax_tra(t)；或者计算得到制动转矩限值Tmax_bra(t)；其中驱动时，电机系统的机电转换效率为eff_tra，推理获得当前的电机驱动转矩限值Tmax_tra＝Pmax_dis*eff_tra/；制动充电时，电机制动转矩限值Tmax_bra＝Pmax_cha/eff_bra/。Tmax_bra＝Pmax_cha/eff_bra/。Tmax_bra＝Pmax_cha/eff_bra/。
