基于多目标优化方法的电动汽车动力总成拓扑

电动汽车在市场上越来越受欢迎。为了具有竞争力，制造商需要生产低能耗、驾驶性能好的车辆。因此需要对组件进行选择并拓扑优化。在传统的汽油车辆中，动力总成拓扑被限制，车辆的动力总成通常由单个发动机驱动一个轴或通过多比例齿轮箱的两个轴组成。而电动车的灵活性更高，设计空间相对尚未开发，所以动力总成拓扑更具有发展空间。本文介绍了拓扑结构的背景，详细分析和评估四种不同的拓扑结构如下：一、使用单个电动机驱动具有固定齿轮比的单个轴的传统拓扑结构SM-SA；二，使用电机分别为具有固定齿轮比的前桥和后桥驱动的拓扑结构DM-DA；三、单轴轮毂电机的拓扑结构IWM-SA；四、两轴轮毂电机的四轮驱动拓扑结构IWM-DA。本文采用多目标优化方法来找出给定要求集合的最优分量大小，并研究能量消耗、动力总成本与加速性能之间的权衡。本文最后还讨论了不同拓扑结构的相对优点及其对现实乘用车的适用性。

本文首先对四种不同的拓扑结构进行建模，然后用80kW的总电机对每个拓扑结构提供动力，最后进行多目标优化。仿真结果表明，同时考虑能源效率和驱动性能，则IWM-DA拓扑结构最好；只考虑驱动性能，DM-DA拓扑结构最好；同时考虑成本与效率，SMSA拓扑结构最好；只考虑成本，IWM-SA拓扑结构最好。