纯电动汽车动力系统参数匹配及性能分析

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1、纯电动汽车动力系统参数匹配及性能分析研究的背景众所周知，当今社会已经成为了“轮子上的社会”，人类越来越依赖于各种各样的交通工具。其中，汽车无疑是应用最广泛，人类依赖程度最高的交通方式。但是面对巨大保有量的燃烧化石燃料的汽车，人类社会面临着越来越大的资源和环境的双重压力。面对这种局面，新能源汽车的研发越发被人们所重视，世界各汽车大国都开展了自己的新能源汽车的研究。各种新能源汽车中，电动汽车以其独特的零污染、零排放、低噪声特征，吸引了众多研究者的目光。研究的目的在掌握某型电动汽车动力性要求，以及部分参数后，运用汽车理论及其他相关知识，计算获得：(1)传动比；(2

2、)电机参数；(3)电池参数。在获得计算结果后，对电机、电池等部件进行选配。运用Cruise软件，在计算机环境下建立该型电动汽车的仿真模型，进行仿真实验，获得仿真实验数据。分析实验结果，判断选配的电机、电池是否能够满足电动汽车动力性设计要求。研究的意义面对人类社会对于汽车的依赖，以及越来越严重的资源和环境压力，新能源汽车无疑是解决这一矛盾的利器。而电动汽车以其零排放、零污染、低噪声的特点，将新能源汽车的优势发挥到了极致。发展电动汽车必然能够为我国汽车工业的崛起起到深远的影响。笔者认为电动汽车的发展是汽车工业必然需求。对于电动汽车的研发，计算机的应用必然要起到更

3、重要的作用。计算机仿真技术是计算机技术在汽车设计领域的重要应用，以及更加广泛的影响。传动系匹配思路传动比电机参数动力性研究思路优化匹配参数仿真，并进行结果分析获得动力性要求和部分数据选择传动系方案计算动力系统参数，选配电机建立仿真模型制作实车合格不合格Whatdowehave?符号参数名数值A迎风面积，m21.8r车轮半径，m0.238η效率90%m满载质量，kg800名称要求加速性要求45km/h加速时间小于10s爬坡性要求20%的爬坡度最高时速不小于50km/hWhatdowewant?传动系方案的确定。传动系参数的确定。动力性表现，是否符合设计要求。为

4、什么？Whatdowedo?传动系方案的确定。一般来说电动汽车的传动系有两种方案：差速半轴方案（单电机方案）；电动轮方案（多电机方案，轮毂电机方案）。差速半轴方案和传统汽车的传动方式较为类似。不过由于某些电动汽车可以做的比较轻巧，以及电机的外特性特征，某些电动汽车可以取消多挡变速装置。电动轮方案相对于传统汽车来说，是革命性的。电机直接和车轮耦合，或者通过轮边减速器和车轮耦合。取消了机械差速装置，而采取电子差速。其可以给电动汽车的动力性、通过性等表现带来巨大的改变。差速半轴方案电动轮方案传动系的选择很显然，电动轮方案的控制要比差速半轴方案复杂太多。而且诸如电子

5、差速技术、电池管理技术、电气系统在内的诸多核心技术没有被很好的解决。从市场因素考虑，差速半轴方案和传统汽车差别不大，零部件易于采购，控制策略也很简单，易于被市场接受。从实际情况来看，世界上绝大多数的电动汽车都是采用差速半轴方案的传动系。所以，本文选择差速半轴方案作为某型电动汽车的传动系方案。传动比计算（1）类比其他车型，选择i=6.3作为减速器减速比。（2）通过最大车速时的转矩平衡方程、最大转矩方程、最大爬坡度爬坡时的转矩平衡方程，可以确定i=6.3是可行的。传动比计算最大车速时的转矩平衡方程最大车速方程最大爬坡度爬坡时的转矩平衡方程电机参数计算与电机选配(

6、1)动力系统的额定功率必须满足车辆以最高车速行驶；(2)动力系统必须满足车辆加速性的要求；(3)动力系统必须满足车辆以最大爬坡度爬坡的要求；(4)动力系统必须满足车辆以额定转矩在常规车速行驶的要求；(5)根据汽车的动力性指标选择最适合的驱动电机。电机参数计算与电机选配根据最大速度计算最大功率根据最大爬坡度计算最大转矩根据额定功率计算额定转矩加速时间校核公式电机参数电机参数数值峰值转矩，N·m70额定转矩，N·m32额定功率，kw5额定电压，V80最大转速,rpm4000电池参数的确定经过和其他车型的类比及计算，我们选择了市场上的某款锂铁动力电池。项目名称标称

7、容量160Ah工作电压充电4.25V放电2.5V循环寿命（80DOD%）≥3000次(70DOD%)≥5000次适应环境充电-45~85℃放电-45~85℃自放电率（月）≤3%单体电池重量5.6kg±100gCruise仿真模型建立电机模型的建立电池模型的建立实验的仿真本文涉及三个ECE标准下的仿真实验：—循环工况实验；—爬坡工况实验；—加速工况实验；仿真结果：加速度、速度、距离—时间曲线该型电动汽车的最大速度符合设计要求，加速性能不符合要求。仿真结果：爬坡度—速度曲线该型电动汽车爬坡能力不符合设计要求。仿真结果项目名称数值是否合格最大速度,km/h52.5

8、合格爬坡度13.4%不合格45km/h加速时间，s1