一种纯电动汽车动力系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种纯电动汽车动力系统，包括：电机，用于驱动电动汽车运转；以及第一电池和第二电池，其与所述电机连接，用于为所述电机提供能量；电机监测模块，其用于采集电机振动数据和瞬时转速；整车监测模块，其用于采集车辆行驶速度、路面坡度以及环境温度；主控机，其用于接收所述电机监测模块和整车监测模块的检测数据并控制第一电池和第二电池的能量分配。本发明专利技术所述的纯电动汽车动力系统，采用第一电池和第二电池配合使用，续航时间长且动力足。本发明专利技术还提供一种纯电动汽车动力系统的控制方法，基于BP神经网络，根据路况和车辆行驶状态控制第一电池和第二电池的能量分配，使汽车保持动力充足并且续航时间长。

A pure electric vehicle power system and its control method

The invention discloses a pure electric vehicle power system, including: motor, used for driving electric vehicle operation, and the first and second batteries, which are connected with the motor to provide energy for the motor, and the motor monitoring module is used to collect motor vibration data and instantaneous speed; the vehicle monitoring module, The main control machine is used to receive the detection data of the motor monitoring module and the vehicle monitoring module, and control the energy distribution of the first and second batteries. The pure electric vehicle power system of the invention adopts the first battery and the second battery to cooperate and use, and has long endurance time and sufficient power. The invention also provides a control method for the power system of a pure electric vehicle. Based on the BP neural network, the energy distribution of the first and second batteries is controlled according to the road condition and the vehicle running state, so that the car has sufficient power and long endurance time.

【技术实现步骤摘要】
一种纯电动汽车动力系统及其控制方法
本专利技术涉及电动汽车
，更具体的是，本专利技术涉及一种纯电动汽车动力系统及其控制方法。
技术介绍
传统的燃油汽车不仅对环境造成污染，汽车排放的尾气也会影响人类的身体健康，因此积极减少汽车尾气污染具有非常深远的现实意义。现在市场上出现的清洁能源汽车主要指混合动力车以及纯电动车。现有的混合动力汽车同时装备两种动力来源：热动力源(由传统的汽油机或者柴油机产生)与电动力源(电池与电动机)。通过在混合动力汽车上使用电机，使得动力系统可以按照车辆的实际运行工况要求灵活调控，而发动机保持在综合性能最佳的区域内工作，从而降低油耗与排放。相比于传统的燃油汽车，混合动力汽车对环境造成的污染已经大大降低，但并未彻底解决问题。现有的纯电动汽车主要依靠电池来提供动力，但目前电池普遍存在续航能力不足、充电时间长、动力不足的缺点，导致无法大范围推广使用纯电动汽车。因此，电池及动力系统是制约纯电动汽车发展的瓶颈问题。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是设计开发了一种纯电动汽车动力系统，采用第一电池和第二电池配合使用，续航时间长且动力足。本专利技术的另一个目的是设计开发了一种纯电动汽车动力系统的控制方法，基于BP神经网络，根据路况和车辆行驶状态控制第一电池和第二电池的能量分配，使汽车保持动力充足并且续航时间长。本专利技术提供的技术方案为：一种纯电动汽车动力系统，包括：电机，用于驱动电动汽车运转；以及第一电池和第二电池，其与所述电机连接，用于为所述电机提供能量；电机监测模块，其用于采集电机振动数据和瞬时转速；整车监测模块，其用于采集车辆行驶速度、路面坡度以及环境温度；主控机，其用于接收所述电机监测模块和整车监测模块的检测数据并控制第一电池和第二电池的能量分配。优选的是，所述第一电池为高容量电池，第二电池为高功率电池。优选的是，所述电机监测模块包括：转速传感器，其用于测量电机瞬时转速；振动加速度传感器，其用于测量电机振动烈度。优选的是，所述整车监测模块包括：温度传感器，其用于测量环境温度；速度传感器，其用于测量车辆行驶速度；坡度传感器，其用于测量车辆行驶路面坡度。优选的是，还包括第三电池，其为高容量电池，其于第一电池出现故障或者电量耗尽时启动。相应地，本专利技术还提供一种纯电动汽车动力系统的控制方法，当车辆行驶时基于BP神经网络对第一电池和第二电池的能量分配进行调控，包括如下步骤：步骤1：按照采样周期，通过传感器测量电机的转速波动量nΔ、加速时间t1、减速时间t2、振动烈度Vrms、车辆行驶速度υ以及路面坡度S；步骤2、依次将电机的转速波动量nΔ、加速时间t1、减速时间t2、振动烈度Vrms、车辆行驶速度υ以及路面坡度S进行规格化，确定三层BP神经网络的输入层向量x＝{x1,x2,x3,x4,x5,x6}；其中，x1为电机转速波动量系数，x2为加速时间系数，x3为减速时间系数，x4为振动烈度系数，x5为车辆行驶速度系数，x6为路面坡度系数；步骤3、所述输入层向量映射到中间层，所述中间层向量y＝{y1,y2,…,ym}；m为中间层节点个数；步骤4、得到输出层向量z＝{z1,z2}；其中，z1为第一电池提供能量系数，z2为第二电池提供能量系数；其中，z1i、z2i分别为第i个采样周期输出层向量参数，Emax为设定的最大提供能量，分别为第i+1个采样周期时第一电池提供的能量、第二电池提供的能量；以及在所述步骤2中，电机的转速波动量nΔ、加速时间t1、减速时间t2、振动烈度Vrms、车辆行驶速度υ以及路面坡度S进行规格化公式为：其中，xj为输入层向量中的参数，Xj分别为测量参数nΔ、t1、t2、Vrms、υ、S，j＝1,2,3,4，5,6；Xjmax和Xjmin分别为相应测量参数中的最大值和最小值。优选的是，在所述步骤1中，初始运行状态下：当环境温度T≥5℃时，第一电池提供的能量和第二电池提供的能量满足经验值：当环境温度T＜5℃时，第一电池提供的能量和第二电池提供的能量满足经验值：其中，分别为第一电池提供的初始能量、第二电池提供的初始能量；Emax为设定的最大提供能量。优选的是，所述中间层及所述输出层的激励函数均采用S型函数优选的是，所述振动烈度Vrms为：其中，Vi为测量的振动速度值，M为测量的振动信号样本长度；所述转速波动量nΔ为：其中，n表示为在一个工作循环内瞬时转速波形表现次数，nimax为每次波动的最大值，nimin为每次波动的最小值。优选的是，当第三电池启动时，采用上述的纯电动汽车动力系统的控制方法对第三电池和第二电池的能量进行分配。本专利技术至少具备以下有益效果：(1)本专利技术所述的纯电动汽车动力系统，采用第一电池和第二电池配合使用，续航时间长且动力足；还设置有第三电池，以防止第一电池出现故障或者电量耗尽，使车辆能够正常运行驶，进一步提高续航时间。(2)本专利技术所述的纯电动汽车动力系统的控制方法，基于BP神经网络，根据路况和车辆行驶状态控制第一电池和第二电池的能量分配，使汽车始终保持动力充足并且续航时间长。附图说明图1为本专利技术所述纯电动汽车动力系统的模块结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。如图1所示，本专利技术提供一种纯电动汽车动力系统，包括：电机100，用于驱动电动汽车运转；以及第一电池110和第二电池120，其与所述电机100连接，用于为所述电机100提供能量；电机监测模块130，其用于采集电机振动数据和瞬时转速；整车监测模块140，其用于采集车辆行驶速度、路面坡度以及环境温度；主控机150，其用于接收所述电机监测模块130和整车监测模块140的检测数据并控制第一电池110和第二电池120的能量分配。所述电机监测模块130包括：转速传感器131，其用于测量电机100瞬时转速；振动加速度传感器132，其用于测量电机100振动烈度；所述整车监测模块140包括：温度传感器141，其用于测量环境温度；速度传感器142，其用于测量车辆行驶速度；坡度传感器143，其用于测量车辆行驶路面坡度。本实施例中，所述第一电池110为高容量电池，在相同体积下比普通电池能够提供更多的能量，所述第一电池110可以为钠离子电池或者金属空气电池，优选为金属空气电池，金属空气电池的能量密度高，相比于诸如锂离子电池等能够提供更多的能量，保证具有较好的续航能力；第二电池120为高功率电池，高功率电池内阻比较低，能够适用于大电流持续充放电的场合，所述第二电池可以为锂离子电池或者镍氢电池等，优选为锂离子电池。由于金属空气电池启动时间较长，在车辆起步阶段，采用高功率电池来提供车辆启动过程中所需的能量给电机，高容量电池来辅助，启动车辆继而驱动车辆运行，避免电池启动时间长而造成车辆启动过慢，有利于提高用户体验满意度。作为本专利技术的另一实施例，还包括第三电池160，其为高容量电池，其于第一电池110出现故障或者电量耗尽时启动。本专利技术所述的纯电动汽车动力系统，采用第一电池和第二电池配合使用，续航时间长且动力足；还设置有第三电池，以防止第一电池出现故障或者电量耗尽，使车辆能够正常运行驶，进一步提高续航时间。本专利技术还提供了一种纯电动汽车动力系统的控制方法，当车辆行驶时基于BP神经网络对第一电池本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纯电动汽车动力系统，其特征在于，包括：电机，用于驱动电动汽车运转；以及第一电池和第二电池，其与所述电机连接，用于为所述电机提供能量；电机监测模块，其用于采集电机振动数据和瞬时转速；整车监测模块，其用于采集车辆行驶速度、路面坡度以及环境温度；主控机，其用于接收所述电机监测模块和整车监测模块的检测数据并控制第一电池和第二电池的能量分配。

【技术特征摘要】
1.一种纯电动汽车动力系统，其特征在于，包括：电机，用于驱动电动汽车运转；以及第一电池和第二电池，其与所述电机连接，用于为所述电机提供能量；电机监测模块，其用于采集电机振动数据和瞬时转速；整车监测模块，其用于采集车辆行驶速度、路面坡度以及环境温度；主控机，其用于接收所述电机监测模块和整车监测模块的检测数据并控制第一电池和第二电池的能量分配。2.如权利要求1所述的纯电动汽车动力系统，其特征在于，所述第一电池为高容量电池，第二电池为高功率电池。3.如权利要求1所述的纯电动汽车动力系统，其特征在于，所述电机监测模块包括：转速传感器，其用于测量电机瞬时转速；振动加速度传感器，其用于测量电机振动烈度。4.如权利要求1所述的纯电动汽车动力系统，其特征在于，所述整车监测模块包括：温度传感器，其用于测量环境温度；速度传感器，其用于测量车辆行驶速度；坡度传感器，其用于测量车辆行驶路面坡度。5.如权利要求1所述的纯电动汽车动力系统，其特征在于，还包括第三电池，其为高容量电池，其于第一电池出现故障或者电量耗尽时启动。6.一种纯电动汽车动力系统的控制方法，其特征在于，当车辆行驶时基于BP神经网络对第一电池和第二电池的能量分配进行调控，包括如下步骤：步骤1：按照采样周期，通过传感器测量电机的转速波动量nΔ、加速时间t1、减速时间t2、振动烈度Vrms、车辆行驶速度υ以及路面坡度S；步骤2、依次将电机的转速波动量nΔ、加速时间t1、减速时间t2、振动烈度Vrms、车辆行驶速度υ以及路面坡度S进行规格化，确定三层BP神经网络的输入层向量x＝{x1,x2,x3,x4,x5,x6}；其中，x1为电机转速波动量系数，x2为加速时间系数，x3为减速时间系数，x4为振动烈度系数，x5为车辆行驶速度系数，x6为路面坡度系数；步骤3、所述输入层向量映射到...

【专利技术属性】
技术研发人员：王加雪，张建国，朱明峰，曹雷，刘鹏，康立聪，徐德龙，
申请(专利权)人：吉林省赫行新能源汽车科技有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林,22