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1、第49卷第5期中山大学学报(自然科学版)Vol49No52010年9月ACTASCIENTIARUMNATURALIUMUNIVERSITATISSUNYATSENISep2010*纯电动汽车动力匹配计算与仿真查鸿山,宗志坚,刘忠途,伍庆龙(中山大学工学院,广东广州510006)摘要:针对电动汽车设计动力性能指标,从车辆动力学出发建立了驱动电机功率计算模型,给出了系统传动比、最高车速、加速时间等电动汽车动力性能采参数计算一般公式。结合开发实例进行电动汽车动力电池匹配优化,并在Matlab/Simulink下进行系统续驶里程仿真计算,仿
2、真结果表明,系统动力特性满足整车的动力性能设计要求。关键词:纯电动汽车;最高车速;加速时间;续驶里程;仿真中图分类号:U4623文献标志码:A文章编号:0529-6579(2010)05-0047-05MatchingDesignandSimulationofPowerTrainParametersforElectricalVehicleZHAHongshan,ZONGZhijian,LIUZhongtu,WUQinglong(EngineeringschoolofSunYatsenUniversity,Guangzhou510006,China)A
3、bstract:Basedontherequirmentofdynamicperformance,ascombinedwiththedesignofECUVdevelopedbySunYatsenUniversity,themethodandprincipleofparametersdesignfortractmotor,reductionratioandbattereiescapacityofelectricvehicleswereexploredanddiscussed.Aperformancesimulationiscarriedoutbyapp
4、lyingMatlab/Simulink,andthesimulationresultsshowdesignrequirementisfulfilled.Keywords:batterycar;maximumspeed;accelerationtime;drivingrange;simulation出于对能源危机和环境保护的关注及占领未来1)最高车速vmax(km/h);世界汽车市场的考虑,电动汽车的发展越来越受到2)加速时间tf(s);[1]人们的重视。实现电动汽车动力性能优化的关3)最大爬坡度imax;键在于适当设计其动力驱动系统,即实现动力电池4)续驶
5、里程S(km)。[1-3]组、电机和电机控制器的优化匹配。本文以中12行驶阻力山大学ECUV纯电动汽车为开发为例,在动力参数和一般车辆行驶过程中受力一样,电动汽车在匹配中首先确定驱动电机资源,然后合理匹配传动行驶过程行驶阻力有滚动阻力Ff、空气阻力Fw、系统参数和选择动力电池容量以实现整车综合性能[4-5]加速阻力Fj和坡度阻力Fi,在行驶过程中,优化设计的目标。驱动力总是等于上述阻力之和。和普通汽车不一样1电动汽车动力性能指标及其分析的是,电动汽车的驱动力来自驱动电机而非发动11性能指标机,电动汽车的驱动力Ft由驱动电机产生的转矩评价电动汽车动力性能
6、的主要指标有:Tm经传动系统传递到驱动轮上。*收稿日期:2010-02-26基金项目:粤港关键领域重点突破资助项目(2006B80406001,2007A010301010);广东省工业公关资助项目(2007A010300012);广东省国际合作项目(2008A050200008);广东省高新技术产业化项目(2009A010200007)作者简介:查鸿山(1974年生),男,讲师,博士生;Emai:lzhahsh@mail2sysueducn48中山大学学报(自然科学版)第49卷Ft=F(1)辆获得的驱动力Ft(N),主驱动电动机的最高工作转速nmax
7、(r/min)。满足上式的车速最大值即为电动汽车行驶动力方程式为车辆最高车速vmax。Ft=Ff+Fw+Fi+Fj(2)15加速时间或电动汽车汽车加速时间包括汽车的原地起步加Tmigi0tCDA2dv=mgfcos+va+Gsin+m(3)r2115dt速时间和超车加速时间。加速时间越短,汽车的加式中,变速器传动比ig,主减速器传动比i0,传动速性就越好,整车的动力性也就提高。系统效率t,汽车质量m,车轮滚动阻力系数f,1)原地起步加速时间:指汽车从静止状态空气阻力系数CD,迎风面积A,道路坡度,汽下,由第一档起步,并以最大的加速强度(包括车旋转
8、质量转换系数,车速v,汽
