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分布式驱动电动汽车整车关键技术

成果类型:: 发明专利,实用新型专利

发布时间: 2024-11-09 16:48:41

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 杜晓伟 | 2024-11-09 16:48:41

分布式驱动电动汽车相比于集中式驱动,具备驱动传动链短、结构紧凑、传动效率高、车辆可控度高等优势,是未来电动汽车驱动系统的最佳解决方案。在国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的支持下,团队掌握了基于加速意图辨识的线控驱动控制、基于车速预测的分布式驱动纯电动汽车再生制动控制、基于等功率分配的电子差速控制、分布式驱动电动汽车主动四轮转向控制、基于转向意图辨识的稳定性控制、分布式驱动电动汽车智能悬架控制等整车控制技术。同时自主开发了分布式驱动电动汽车样车,开发了以STM32F103C8T6 为主控芯片、以Raspberry Pi 微型电脑为上位机的整车控制器,采用C语言建立了FreeRTOS 实时操作系统,构建了星型拓扑结构的CAN总线。开发的样车传动效率高、结构紧凑,整车动力性、经济性、操稳性、平顺性良好。

(1)提出了基于驾驶意图辨识的分布式驱动电动汽车稳定性控制技术,解决了车辆电动化引起的整车动力学特性、运动学特性、传动系统响应特性的变化,提高电动汽车稳定性控制系统的鲁棒性、安全性和时效性。(2)提出了基于离散小波变换的等功率分配电子差速控制技术,解决了现有自适应电子差速控制策略鲁棒性差、适用范围有限的不足的问题,实现了在转向行驶、对开路面、对接路面等极限条件下的精确差速控制及多电机扭矩精确协同控制

目前已量产的纯电动汽车多为单电机驱动电动汽车,由于仅有一个电机,无法极大发挥电动汽车可控能力强、可线控化水平高的优点,限制了电动汽车及其控制技术的进一步发展。分布式驱动汽车以其全新的驱动形式、无硬性机械连接等特点成为了一种较有研发前景的电动汽车。分布式驱动结构的车辆轴荷分配更加合理,整车布置灵活度较大,乘坐更加舒适。分布式驱动电动汽车具有灵活性强、可控自由度高的优点,有利于汽车的线控系统、主动安全系统的良好实现,车辆性能更加优越、行驶更加安全。

长安大学直属国家教育部,是教育部和交通运输部、自然资源部、 住房和城乡建设部、陕西省人民政府共建的国家“211工程”重点建 设大学,国家“985工程优势学科创新平台”建设高校,国家“双一 流”建设高校。2000年由始建于二十世纪50年代初的原西安公路交 通大学、西安工程学院、西北建筑工程学院合并组建而成。学校座落 于历史文化名城西安,现有校本部和渭水2个校区、太白山和梁山2 个教学实习基地,校园面积3745亩。校本部毗邻西安大雁塔,渭水 校区位于国家级西安经济技术开发区。70多年来,长安大学逐步发 展成为以工为主,理工结合,人文社会科学与基础学科协调发展,以 培养公路交通、国土资源、城乡建设等专业人才为办学特色,在国内 外有一定影响的高等学府,已为国家培养各类毕业生近30万人。

分布式驱动电动汽车还具有极高的容错性,当其中一个驱动电机产生故障时,通过其余驱动电机的协同控制,能够仍保持车辆的安全行驶,因此有更高的行驶稳定性和行驶安全性。分布式电驱动汽车可实现驱动/制动转矩的多种实现形式,能够使车辆行驶在较高能量效率状态,降低车辆的行驶能耗。同时分布式驱动电动汽车由于使用多电机代替原有的单电机驱动结构,使得每个驱动电机功率下降,进一步的对单个电机控制器的IGBT电流要求及控制要求降低,对电动汽车电机驱动系统整体的电气性能要求降低,有利于降低电动汽车电气系统成本,提高电气系统安全性。因此通过对分布式驱动纯电动乘用车关键技术的研究,开发的分布式驱动电动汽车拥有广阔的市场前景和产业化前景。

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