混动汽车机电耦合系统效率影响因素分析及优化研究

研究了机电耦合系统传动效率主要影响因素，分析了机电耦合系统机械损耗、电控损耗和电机损耗3部分损耗的组成及影响因子，分析得出机械损耗与摩擦条件密切相关，电控损耗包括IGBT损耗和FWD损耗，二者均受开关频率影响，电机损耗与磁场强度和电流大小有关。提出通过改善摩擦条件和调整IGBT开关频率来优化机电耦合系统综合效率，开发了机电耦合系统传动效率测试台架，依托自主开发的测试台架分别测得了纯电模式下机械损耗、电控损耗和电机损耗在不同工况下的结果，分析了机械损耗、电控损耗和电机损耗随工况条件变化的规律。结果表明：采用低摩擦轴承和低黏度油品改善摩擦条件后可以有效降低机械损耗，最高效率提升了0.9%;IGBT开关频率从10 kHz调整为5 kHz,在低速段传动效率有明显提升。因此，提出了基于传动效率的IGBT开关频率动态调整策略。