电动汽车驱动系统键合图模型建模过程分析

作者

陈晴晴江苏师范大学科文学院作者
王诺言江苏师范大学科文学院作者

DOI:

https://doi.org/10.71411/jyyjx.2026.v1i7.1726

关键词:

电动汽车驱动系统, 键合图, 多能域建模

摘要

电动汽车驱动系统具有机电双向耦合、再生制动能量流向反转的特点，传统分域微分方程建模存在跨域统一描述困难、驱动与制动工况需分立建模的问题。本文基于功率键合图理论，建立一套标准化建模流程，依次完成动力电池、逆变器、永磁同步电机、减速齿轮、整车负载模块化建模，推导变速约束、转子转角取模公式与双工况统一电磁转矩方程。模型采用统一势、流变量描述多能量域，依靠功率流正负自动切换工作模式，可直观表征制动能量回馈路径。该建模流程模块化、通用性强，可为电驱系统多物理场仿真提供规范、可复用的建模方案。

下载

下载数据暂不可用。

参考

[1] Chen Q, Xu R, Wang Z, et al. Analysis of electromechanical coupling vibration characteristics of motor-gear system based on bond graph theory[J]. AIP Advances, 2024, 14(1):015315.

[2] 刘浩. 电动汽车高速齿轮箱动态特性分析[D]. 重庆: 重庆大学, 2021.

[3] 赵强, 牛学思, 任博飞. 基于键合图的混合动力汽车队列虚拟非线性弹簧阻尼编队控制[J]. 自动化与仪表, 2026, 41(3): 19-24.

[4] Chen Q, Xu R, Shen J, et al. Dynamic modeling and analysis of electric drive system based on bond graph theory[J]. Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering.

[5] 王涛, 王青, 李勇. 基于键合图的电动汽车驱动系统建模与仿真[J]. 农业工程学报, 2011, 27(12): 64-68.

[6] 王军年, 倪健土, 杨斌, 等. 电动汽车转矩定向分配差速器建模与动态仿真[J]. 汽车工程, 2020, 42(4): 491-497+521.

[7] 贺峰. 风力发电机的键合图建模及故障诊断[D]. 湘潭: 湖南科技大学, 2023.

[8] Chen Q, Xu R, Wang Z, et al. Modeling and simulation of nonlinear dynamics for coupled motor-reducer systems based on bond graph[C]. ICMD: International Conference on Mechanical Design. Singapore: Springer Nature Singapore, 2023: 2629-2646.

[9] Zheng X, Hu J, Liu X, et al. Topology Construction, Modeling, and Control of Multilevel Inverters Without Shoot-Through Problem[J]. IEEE Transactions on Power Electronics, 2025, 40(5): 6787-6800.

[10] 王中双. 键合图理论及其在系统动力学中的应用[M]. 哈尔滨: 哈尔滨工程大学出版社, 2000.

[11] Teng L, Yanjie L, Lining S. Bond graph model of permanent magnet linear synchronous motor[C]//2010 2nd international conference on industrial and information systems. IEEE, 2010, 2: 128-131.