李敏蓉

摘 要： 隨著地球環(huán)境資源問題的日益突出，政府大力發(fā)展新能源汽車。在此過程中，純電動汽車依靠自身環(huán)保節(jié)能特性，受到了全世界范圍內的高度關注。本文根據(jù)以往工作經(jīng)驗，對純電動汽車自身特性的電氣性能匹配模型進行介紹，并從系統(tǒng)仿真驗證、系統(tǒng)匹配分析兩方面，論述了純電動汽車自身特性的電氣性能匹配可靠性核心的探索方式。

關鍵詞： 純電動汽車；電氣性能匹配；可靠性

傳統(tǒng)汽車在行駛過程中主要以石油的燃燒為動力來源，在給人們生活和工作帶來方便的同時，也讓人們對石油資源產(chǎn)生了嚴重依賴，汽車尾氣中排放的CO2更是引起溫室效應的主要原因之一。隨著全球汽車數(shù)量的增加，大氣污染問題越來越嚴重。因此，我國大力發(fā)展新能源汽車行業(yè)，通過改變動力來源，實現(xiàn)未來人類的可持續(xù)發(fā)展。

1.純電動汽車自身特性的電氣性能匹配模型設計

1.1電氣性能匹配的總體設計

純電動汽車電氣性能匹配仿真系統(tǒng)具有重要作用，它可以在電動汽車的設計初期，根據(jù)相關參數(shù)的整合處理，從而確定出汽車最終的動力參數(shù)，在沒有臺架的前提下，對電氣匹配參數(shù)進行合理分析。如果在設計過程中出現(xiàn)參數(shù)不合理情況，需要根據(jù)仿真結果對反饋模型進行再次仿真，直到匹配參數(shù)達到電動汽車設計要求為止。該項設計最對電氣系統(tǒng)的安全有一個很好的提升作用，不僅降低了安全測試工作的強度，還可以保證汽車在行駛過程中安全性能的提升。在具體設計中，首先要保證動力系統(tǒng)得到良好的動力參數(shù)；其次在StarSim中建立一個電池電氣模型，在Lab VIEW中建立變速器以及其他汽車元件的參數(shù)模型，如此一來，汽車整個參數(shù)模型都可以在相關設備的面板中顯示出來，為設計工作的開展提供數(shù)據(jù)支持。設計人員可根據(jù)不同情況，對汽車的各種情況進行仿真模擬，并根據(jù)各個子模型中的仿真數(shù)據(jù)，對整個電氣參數(shù)的匹配度進行查驗，最終確保電氣性能匹配的合理性。

1.2動力電池電氣系統(tǒng)設計

首先，在StarSim中進行動力電池模型設計，將電池電壓、電流、溫度等因素看作為一個整體函數(shù)，在仿真軟件中建立函數(shù)圖像和電路圖。之后根據(jù)基爾霍夫電壓定律，以及實際電路原理，構建出PNGV模型狀態(tài)下的方程式，將狀態(tài)變量設定為電容兩端的電壓值，將輸出變量設定為電池的前段電壓。之后，設計人員可以根據(jù)自己的需求，開展一系列分析工作，為接下來的純電動汽車自身特性的電氣性能匹配可靠性探索提供基礎條件。

2.純電動汽車自身特性的電氣性能匹配可靠性核心的探索方式

2.1系統(tǒng)仿真驗證

在電動汽車電氣模型建立好之后，相關工作人員可利用LabVIEW進行純電動汽車的性能仿真系統(tǒng)設計。在實際工作中，設計人員可以將該系統(tǒng)作為電氣模型是否合理的檢驗工具，從而實現(xiàn)對汽車電氣設備的合理選擇，并對電動汽車整體性能做出合理評價。在上述工作全部完成之后，相關工作人員便可以對仿真系統(tǒng)進行合理分析，通過相關技術操作得到評價因子，實現(xiàn)模型建立工作的簡化，最終形成一套實用性較強的理論[1]。

2.1.1電動汽車電氣平臺

在電動汽車電氣平臺建立過程中，需要用到電池、電機等必備物品，還可選擇臺架對電氣系統(tǒng)的功能進行檢驗，并對使用中的電機數(shù)據(jù)進行合理采集。電池的規(guī)格不一，可采用參數(shù)為114V、80Ah的動力電池，在使用之前可利用先關儀器進行功能測試，將電氣平臺設計所需要的參數(shù)進行記錄，當確保電池符合各項要求之后，便可投入到電氣平臺建設過程中。在電機的選擇上，工作人員應提前準備好電機測試監(jiān)控設備，將電機運行的曲線圖繪出，之后在LabVIEW平臺上進行數(shù)據(jù)對比，確保電機設備符合工作要求。

2.1.2電池模型驗證

電池是純電動汽車動力的主要來源，模型建立準確程度對電氣性能匹配的可靠性影響十分嚴重。因此，在電氣性能仿真系統(tǒng)運行時，需要對電池各項參數(shù)數(shù)據(jù)進行合理比對，并在LabVIEW面板上將電池的電壓變化曲線描繪出來。一般來說，在汽車以不同的速度行駛時，電池的電壓變化十分明顯，當模擬速度加快時，電池的消耗量會明顯增加。

2.2系統(tǒng)匹配分析

2.2.1整體原理分析

總的來說，電動汽車電氣性能匹配仿真系統(tǒng)動力電池在不同狀態(tài)下的仿真情況也存在不同。在電動汽車瞬間啟動時，由于車內的電器設備多處于關閉狀態(tài)，之后連接線消耗掉一部分功率，此時SOC的消耗速率十分緩慢。當汽車的運行狀態(tài)趨于平穩(wěn)之后，如果依然不開啟過多的用電設備，電池的電量曲線也不會有太大變化，在行駛兩個小時之后，SOC的剩余量仍可以保持在60%以上。在一些特殊情況中，人們會將車速調整到110Km/h，并開啟雨刷系統(tǒng)、空調等，此時SOC曲線的變化幅度將會增加，在兩個小時之后，SOC的剩余量將會不足30%。因此，在電動汽車設計過程中，需要提前做好極限工作的分析，分析出汽車以最大速度行駛時，純電動汽車可行駛的具體公里數(shù)字，并對不同狀態(tài)性的形式里程進行合理評估，最終保證電氣性能匹配的可靠性得到提升[2]。

2.2.2電流匹配分析

當仿真系統(tǒng)進入工作狀態(tài)以后，首先會進入瞬態(tài)沖擊時段，在0.1小時之前，由于電機啟動過程中存在電流沖擊，電流值會從0突然變到70A左右，之后又會回到50A左右，此時電動汽車中的其他用電設備并未開啟。在仿真系統(tǒng)進入平穩(wěn)運行狀態(tài)之后，電機在以額定轉速轉動，出了一些正常的設備儀器用點之外，空調、雨刷器等設備都處于關閉狀態(tài)，此時電流和電機的變化情況也并不明顯。最后，在極限沖擊出現(xiàn)時，各個曲線出來了很大變化。因此，設計過程中，工作人員需要對線束、電氣安全等情況進行仔細分析，實現(xiàn)電氣性能匹配可靠性的有效提升[3]。

3.總結

綜上所述，當電動汽車電氣系統(tǒng)處于不同狀態(tài)時，可以得到各個電器在電流變化中的變化曲線，根據(jù)數(shù)據(jù)分析顯示，電流的大小可以反映出電動汽車在運行過程中電器設備的不同工作狀態(tài)。工作人員在研究中應注重電器件參數(shù)的合理選擇，在保證電動汽車滿足基本功能之后，提升電動汽車的電氣安全特性。

參考文獻

[1]陳平，梁晨，佀海. 北汽新能源CC30平臺電動汽車的關鍵技術及示范應用[J]. 科技導報，2016，34（06）：84-89.

[2]陳濤，黃稱稱，李永利，陳東，曾瓊. 基于LabVIEW電動汽車電氣性能匹配仿真[J]. 汽車安全與節(jié)能學報，2015，6（04）：384-391.

[3]秦振海，李司光，李雋杰. 純電動低速物流重型汽車電氣系統(tǒng)的開發(fā)[J]. 汽車電器，2012，（10）：19-24+28.