纯电动汽车动力系统参数设计与匹配研究

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 纯电动汽车动力系统参数设计与匹 配研究 摘要：本文对纯电动汽车的动力 系统参数进行设计，应用动力分析软件 AVL Cruise 进行仿真，对电动汽车爬坡 性能、加速性能、最高车速性能等验证， 以实现动力系统各个部件参数的最佳匹 配，充分发挥纯电动汽车整体性能。 中国论文网 /8/view-12886109.htm 关键词：纯电动汽车 AVL Cruise 设计 匹配 中图分类号： U463 文献标识码： A 文章编号：1672-3791（2016） 10（c）-0000-00 1、引言 能源匮乏与环境污染问题是限制 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 传统内燃机汽车发展的两大重要因素， 也是 21 世纪全人类面临的主要挑战， 而纯电动汽车可以实现零排放，帮助人 类更加合理的利用能源，所以各个国家 都大力支持纯电动汽车的发展。现在是 纯电动汽车发展的初期，在纯电动汽车 多年研究过程中已经解决了很多技术方 面的问题，但是还是存在行驶里程短、 动力不足、动力电池寿命短等致命缺点， 其中整车动力方面，在动力电池和其他 技术取得有效突破之前，研究动力系统 的参数设计与匹配是提高纯电动汽车性 能的重要手段之一。 2、汽车基本参数选择 在进行纯电动汽车性能计算时首 先应确定纯电动汽车的基本参数，它主 要包括整车的质量（整备质量） 、车身 与底盘（整车尺寸、车轮滚动半径、风 阻系数、滚动阻力系数等）的结构参数 车辆基本参数如下表 1 所示。 3.1 电机性能参数的选择与匹配 电动汽车电机具有一定的效率 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 特性，即在一定的转速和功率，对应一 定的效率。由于纯电动汽车的能量源是 有限的，在选择电机功率时，尽量使电 机在实际运转过程中，能够经常处于高 效率的范围，以获得较高的能量转化效 率。因此根据纯电动汽车的最高车速， 加速性能要求，车辆的爬坡性能要求选 择电机的额定功率、峰值功率、额定转 矩、最高转矩、额定转速、最高转速等。 即： 其中： 为最高车速时的功率， KW 为最大爬坡度时的功率， KW 为加速时间的功率， KW 为最 高车速，km/h 为传动系机械效率 为整车整备 质量，kg 为滚动阻力系数 为空气阻力系 数 为迎风面积， 为汽车加速末速 度，km/h 为最大爬坡度， 为汽车加速时 间，s -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 为爬坡车速，km/h 为额定功率， KW 为电机最大转速 r/ min 为后桥速 比 为车轮半径，m 为最大转矩， N.m 为比值系数 为变速箱传动比 根据要求及上述公式计算，电机 参数匹配结果为：额定功率为 80KW， 峰值功率为 160KW， 额定转矩 125 N.m、最高转矩为 290N.m、额定转速 4500 r/ min、最大转速 9000 r/ min。 3.2 蓄电池性能参数的选择与匹 配 电池组数目由汽车行驶过程中的 最大输出功率，以及蓄电池的续驶里程 来确定，电池组容量由汽车行驶过程中 的最大输出功率和消耗的能量确定。即： 其中： 为电机最大输出功率 ，KW 电 池最大输出功率，KW 为电机工作效率 为电机控制器 工作效率 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 为最大输出功率确定的电池组数 目 为续驶里程确定的电池组数目 为电动车续驶里程，km 为行驶 1km 所消耗的能量，KW 为单节电池额度容量，A.h 为电 池组容量，A.h 为单节电池电压 为电池组电压， V 为电池组有效电容量系数 为蓄 电池数目 根据要求及上述公式计算，匹配 电动汽车蓄电池参数。 4、仿真模型建立 本文应用 ALV Cruise 软件对纯 电动汽车的动力性能进行仿真。整车模 型由电池模型、电机模型、变速器模型、 差速器模型、车轴模型、制动器模型、 驾驶员模型等组成。对每个模块进行具 体的参数设置，同时建立部件间的机械、 电气和信号连接，最后对满载工况下纯 电动汽车的最高车速、百公里加速时间、 爬坡度进行仿真，下图为整车仿真模型。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 5、仿真结果分析 从图 2、图 3 得出仿真结果为： 在车速 15km/h 范围内，电动汽车能达 到最大爬坡度为 34%，同时最大速度为 140km/h，加速到 100km/h 时间为 11s， 小于 15 s，达到设计要求。仿真结果表 明本文匹配的纯电动汽车参数满足最大 车速、加速性和爬坡性等动力性能的要 求，说明整车匹配方案合理。 6、结论 纯电动汽车动力系统参数的正确 匹配影响其性能。本文通过理论计算， 对电动汽车电机和电池进行了匹配计算， 同时应用动力仿真软件 ALV Cruise 进 行模拟仿真，结果表明：汽车的最高