[发明专利]性能优化的多电机切换系统和方法

权利要求书

1.一种为了根据给定扭矩需求确定系统中电机扭矩最佳分配(为了在驾驶循环中实现预期性能目标，同时在一个或多个约束条件范围内保持预期性能目标)能够执行全局优化的多电机系统，所述系统包括：

多个与轴机械耦合的电机；

一个数据库，用于储存多个电机中每个电机的相关效率数据；

一个控制器，用于接收驾驶循环信息并对多个电机生成扭矩命令；

其中，所述控制器通过在驾驶循环的所有时间段内执行电机扭矩分配潜在组合的优化分析，生成所述多个电机的扭矩命令，所述优化分析包括以下步骤：

根据驾驶循环信息计算所有时间段的轴转速和扭矩；

根据效率数据，计算在所有时间段内与多个电机每种扭矩分配潜在组合性能目标相关的成本函数；

从所述一组扭矩分配潜在组合中确定一个或多个扭矩分配最佳组合(根据相关成本函数针对预期性能目标进行优化并在一个或多个约束条件范围内保持)；以及

在驾驶循环中的每个时间段，针对每个电机生成扭矩命令信号，使多个电机根据一个或多个扭矩分配最佳组合来传动轴，在整个驾驶循环中实现预期性能目标，同时在一个或多个约束条件范围内保持预期性能目标。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述性能目标系指效率最大化，并且电机每种扭矩分配潜在组合的所述成本函数即为能量的使用量。

3.根据权利要求2所述的系统，其中，在驾驶循环中，所述控制器针对每个时间段估算能量消耗量，其中，所述控制器输出驾驶循环的估算总功耗。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述一个或多个约束条件包括各个电机的温度。

5.根据权利要求1所述的系统，其中，由所述控制器执行的所述优化分析进一步包括，针对驾驶循环中的每个时间段，根据效率数据和一个或多个瞬态，计算驾驶循环中下一时间段内多个电机中每个电机的效率。

6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述一个或多个瞬态包括热瞬变，其中，由所述控制器执行的所述优化分析进一步包括计算热瞬变来确定下一时间段内多个电机中每个电机的估算温度。

7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述系统安装在电动汽车内部，其中，所述多个电机为电动机。

8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述系统进一步包括行程规划工具，其中，所述行程规划工具可生成驾驶循环信息。

9.根据权利要求2所述的系统，其中，由所述控制器执行的所述优化分析进一步包括对制动能量再生优化进行整合。

10.一种为了根据给定扭矩需求确定系统中电机扭矩最佳分配(为了在驾驶循环中实现预期性能目标，同时在一个或多个约束条件范围内保持预期性能目标)能够执行全局优化的方法，所述方法包括：

储存与多个电机中每个电机相关的效率数据；

接收驾驶循环信息；

通过在驾驶循环的所有时间段内执行电机扭矩分配潜在组合的优化分析，生成所述多个电机的扭矩命令，所述优化分析包括以下步骤：

根据驾驶循环信息计算所有时间段的轴转速和扭矩；

根据效率数据，计算在所有时间段内与多个电机每种扭矩分配潜在组合性能目标相关的成本函数；

从所述一组扭矩分配潜在组合中确定一个或多个扭矩分配最佳组合(根据相关成本函数针对预期性能目标进行优化并在一个或多个约束条件范围内保持)；以及

在驾驶循环中的每个时间段，针对每个电机生成扭矩命令信号，使多个电机根据一个或多个扭矩分配最佳组合来传动轴，在整个驾驶循环中实现预期性能目标，同时在一个或多个约束条件范围内保持预期性能目标。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述性能目标系指效率最大化，并且电机每种扭矩分配潜在组合的所述成本函数即为能量的使用量。