新能源汽车动力测试体系

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1、新能源汽车动力测试体系第1章绪论1.1引言随着能源危机的逐步加深和全球环境问题的日益凸显，作为能源消耗大户的传统汽车节能问题也亟待解决，考虑到新能源汽车优点突出，如绿色清洁、可提供行驶的能源种类多样化、能量利用率高等，新能源汽车因此被视为未来汽车的发展方向。新能源汽车之一的电动汽车的动力电池、电机效率、安全、可靠性、动力系统控制策略等方面性能的优劣直接决定了新能源汽车动力性能的好坏，为此需要研究电动汽车动力系统性能。为了缩短开发周期，降低开发成本，缩小研究范围，找到技术的突破口，特别是在技术方案的选型阶段，在系统

2、和关键部件的选择上，可依靠高效的计算机对系统和关键部件进行建模仿真，找到最佳方案。由此，可以高效的实现动力系统的优化，最大限度的利用电池能量以达到最长的行驶距离，实现绿色节能的目标。整车动力系统的性能指标需要通过动力系统设计优化、动力系统建模与仿真、动力系统台架试验和实车试验等环节才能够实现。作为提高整车动力系统性能的重要方面，本文主要研究新能源汽车动力测试系统，主要包括动力系统的建模、试验台架的选定、台架LabVIE2.5污染的重要原因[1]。新能源汽车具有绿色环保节能的特性，因此新能源汽车便成为了绿色节能的重

3、要战略手段。最近几年，国外的汽车强国，纷纷制定政策鼓励新能源汽车的发展，美国政府计划在未来十年投入24亿美元支持新能源汽车的研发，包括动力电池以及控制器的研发；日本政府计划投入10亿美元用于电动汽车的开发；德国政府致力于实现2020年电动汽车保有量达到100万辆、2030年达到500万辆的目标。我国相继出台了相关鼓励政策，支持新能源汽车的发展，如在13个市进行电动汽车推广试点、新能源汽车购买补贴等[2]。我国相应制定了十二五电动汽车的规划，即要转变电动汽车的发展战略，把电动汽车的发展提升到一个高的档次，即要以国家

4、战略的高度发展电动汽车，在大的方针政策的指导下，实现汽车动力电气化的技术转型，将电器化程度高的新能源汽车作为发展的重点，政府要加大政策支持力度，注重新兴产业的培育，要实现与国际汽车强国发展水平基本同步。十二五电动汽车规划同时制定了战略重点与任务，即要突破三横关键零部件核心技术并开发三纵整车系列化车型。关键零部件核心技术为：动力电池与燃料电池技术、车用电机及发动机总成技术、汽车电子控制技术；三纵整车系列化车型包括系列化混合动力汽车、特色纯电驱动汽车以及新一代电动车了。规划同时给出了战略实施与组织的方式：建立三纵三链

5、产业创新联盟、加强十城千辆示范工程推广、探索电池租赁商业运营模式、深化国内外合作交流与技术转移以及完善产业化激励政策与保障措施[17]。由于新能源汽车技术不够成熟，后续维护成本较高，现在其主要运用于公共服务领域，再加上对于像奥运会这样的对场馆用车的需求，因此，在新能源汽车发展初期，商用车占主要部分。其中，在公共交通领域，新能源客车得到普遍应用，而在环卫领域，新能源火车得到了运用。随着近些年出台的对私人购买者的补贴政策，新能源汽车的市场结构发生显著变化，参与新能源汽车的乘用车企业由原来的12家增长到37家。第2章动

6、力系统的建模与仿真2.1行驶动力学研究现代社会的流通发展已经离不开汽车，汽车运能的大小至关重要，它主要由汽车的动力性来决定，因此动力性是汽车的基本性能之一，对于新能源汽车来说动力性同样是需要解决的重要问题。根据国家标准以及汽车理论相关知识，新能源汽车与传统汽车一样，动力性同样通过三个指标来评价，分别是最高车速、加速时间以及爬坡能力，这些指标都可以用来判断新能源汽车是否能够获得尽可能高的平均行驶速度。根据GB/T18385-2005，在对电动汽车动力性能的试验中，最高车速分为1km最高车速和30min最高车速。1k

7、m最高车速是指电动汽车可以往返各持续超过1km的最高车速的平均值；30min最高车速是指电动汽车能够连续行驶超过30min的最高平均车速。.2.2电机模型新能源汽车电机的选择种类较多，有交流异步电机，直流电机，永磁同步电机等。本文选择结构相对简单、价格便宜且运行可靠的交流异步电机为研究对象，建立电机模型，用于之后的仿真分析。交流异步电机又称为感应电机，它主要由定子、转子和气隙三部分组成。定子由定子铁心、定子绕组以及机座等组成；转子由转子铁心、转子绕组以及转轴组成；无功的激磁电流产生气隙磁场，一般在保证装配和电机运

8、行安全性的前提下，选择较小的气隙以减少激磁电流和提高功率因数。目前，在国内外得到普遍应用的电动汽车仿真软件有CRUISE、ADVISOR等，它们的仿真结构主要有前向式与后向式，在优缺点方面各有千秋。CRUISE属前向式仿真软件，该仿真结构易于理解，方便于嵌入自己的控制策略；ADVISOR则与CRUISE相对称为后向式，该仿真结构应用闭环的控制，由于嵌入了工况，其在汽车动力