纯电动汽车传动系统-电机结构参数协同设计优化

提出一种纯电动汽车传动系统与电机结构参数协同设计优化方法,来提高纯电动汽车动力性与经济性,同时降低永磁同步电机齿槽转矩以降低电机的振动噪声。首先,以电机结构参数为输入,额定转矩与齿槽转矩为输出,开展了基于电机多参数仿真和不同机器学习预测模型精度的研究,并建立永磁同步电机额定转矩和齿槽转矩的高精度机器学习预测模型;其次,利用电机基本设计参数(额定转矩、峰值转矩、额定转速、峰值转速)以及峰值效率构建永磁同步电机效率map图的快速预估数学模型;再次,基于电机齿槽转矩预测模型以及电机效率map图的快速预估数学模型,建立电机结构参数与效率特性的映射关系;最后,以电机结构参数和传动比为优化变量,整车动力性、经济性以及电机齿槽转矩为优化目标,运用遗传算法进行多目标优化。仿真结果表明,相较于优化前,优化后的整车性能0-100 km/h加速时间缩短了27.3%,15 km/h最大爬坡度提高了40.5%,WLTC工况能耗减少了1.6%,电机齿槽转矩降低了42.2%。