宋金龍

摘 要：文章以某電動(dòng)汽車作為參考車型，對(duì)其動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行了闡述，并對(duì)其動(dòng)力系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行匹配計(jì)算，在整車仿真軟件Cruise中搭建整車模型，對(duì)整車模型的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性仿真分析。仿真結(jié)果顯示，整車性能滿足動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性要求，說(shuō)明參數(shù)匹配設(shè)計(jì)的正確性。

關(guān)鍵詞：純電動(dòng)汽車;參數(shù)匹配;仿真分析

中圖分類號(hào)：U469.72 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ?文章編號(hào)：1671-7988（2020）14-13-03

Abstract： In this paper， taking an electric vehicle as a reference model， the evaluation indexes of its power and economy are described， the key parameters of its power system are matched and calculated， the whole vehicle model is built in the software cruise， and the dynamic and economic simulation of the whole vehicle model is analyzed. The simulation results show that the vehicle performance meets the requirements of power and economy， which shows the correctness of parameter matching design.

Keywords： Electric vehicle; Parameter matching; Simulation analysis

CLC NO.： U469.76 ?Document Code： A ?Article ID： 1671-7988（2020）14-13-03

前言

環(huán)境污染和能源匱乏已是迫在眉睫的問(wèn)題，汽車作為人們出行的主要交通工具，在給人們帶來(lái)便捷的同時(shí)，也造成了環(huán)境污染以及能源消耗。而為了解決這個(gè)問(wèn)題，全球多數(shù)的汽車企業(yè)和高校都在進(jìn)行新能源汽車的相關(guān)研究。純電動(dòng)汽車以其無(wú)污染、零排放的優(yōu)點(diǎn)，受到世界范圍的廣泛關(guān)注[1-2]。

通常車輛的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性通過(guò)臺(tái)架實(shí)驗(yàn)進(jìn)行獲取，但是由于動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)的多樣性，若是對(duì)每個(gè)參數(shù)進(jìn)行組合測(cè)試，會(huì)耗費(fèi)大量的人力和財(cái)力，并使整車的設(shè)計(jì)周期延長(zhǎng)。因此，為了縮短設(shè)計(jì)周期，節(jié)約成本，通過(guò)仿真分析的方式獲得最佳方案，然后通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證是最佳選擇。本文以某款純電動(dòng)汽車為例，根據(jù)整車動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性要求，對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行匹配計(jì)算，并通過(guò)Cruise仿真軟件搭建整車模型，從而驗(yàn)證方案的可行性。

1 純電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)的組成

純電動(dòng)汽車的動(dòng)力系統(tǒng)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、動(dòng)力電池、減速器、差速器、以及變速器等。根據(jù)純電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)類型可以將電動(dòng)汽車分為機(jī)械傳動(dòng)、無(wú)差速器型、電動(dòng)輪型和無(wú)級(jí)變速型四類[3]。本文采用的為機(jī)械傳動(dòng)性，由于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍寬，行駛工況簡(jiǎn)單等原因，本文將不采用減速器，只采用主減速器來(lái)實(shí)現(xiàn)減速增扭。

2 動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)匹配計(jì)算

本文的研究的純電動(dòng)汽車的主要參數(shù)如表1所示。在對(duì)整車模型進(jìn)行仿真分析時(shí)，需要滿足的性能指標(biāo)如表2所示。

由上式計(jì)算可知，其減速比在5.295～7.573范圍能均可滿足動(dòng)力性的要求。取主減速器的減速比為7.4。

3 整車模型搭建及仿真分析

3.1 整車模型的搭建

Cruise是奧地利的一家設(shè)備公司開(kāi)發(fā)的，其模塊化使整車模型的搭建方便?？梢詫?duì)整車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、排放性等進(jìn)行仿真分析[9]。如圖1為搭建的整車模型，其中模塊主要包括整車模塊、電機(jī)模塊、電池模塊、車輪模塊等，在各個(gè)模塊之間按照機(jī)械和電氣規(guī)則建立相應(yīng)的機(jī)械連接和信號(hào)連接。

3.2 仿真結(jié)果分析

3.2.1 最高車速仿真

仿真結(jié)果顯示搭建的模型的最高車速的實(shí)際值可以達(dá)到154km/h。本文的最高車速的動(dòng)力性要求為大于120km/h，滿足設(shè)計(jì)要求。

3.2.2 最大爬坡度仿真

如圖2為最大爬坡度的仿真結(jié)果。

通過(guò)圖2可知純電動(dòng)汽車的最大爬坡度為45.65%。滿足大于30%的設(shè)計(jì)要求。

3.2.3 0-100km/h的加速時(shí)間的仿真

如圖3為0-100km/h的加速時(shí)間的仿真結(jié)果。

通過(guò)圖3可知0-100km/h的加速時(shí)間為9.18s，滿足小于15s的設(shè)計(jì)要求。

3.2.4 續(xù)駛里程仿真

如圖4為續(xù)駛里程仿真結(jié)果，在續(xù)駛里程仿真的設(shè)置中，初始電荷量為90%，放電深度為70%，整車?yán)m(xù)駛里程滿足100km的設(shè)計(jì)要求。

綜上所述，本文對(duì)純電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)的參數(shù)匹配方案比較可行，整車動(dòng)力性能和經(jīng)濟(jì)性能均滿足設(shè)計(jì)要。

4 結(jié)論

本文在某款純電動(dòng)汽車的基礎(chǔ)上，對(duì)其動(dòng)力系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行了匹配。采用Cruise搭建整車模型并對(duì)其進(jìn)行仿真分析，結(jié)果顯示匹配的參數(shù)滿足設(shè)計(jì)要求，其對(duì)純電動(dòng)汽車的開(kāi)發(fā)具有指導(dǎo)意義，也為以后的參數(shù)優(yōu)化提供方向。

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