基于某型纯电动汽车的动力匹配及仿真优化研究

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1、2012年第2期农业装备与车辆工程No．22012（总第247期）AGRICULTURALEQUIPMENT&VEHICLEENGINEERING（2Totall012年y2472月）doi：10．3969／j．issn．1673－3142．2012．02．008基于某型纯电动汽车的动力匹配及仿真优化研究王天利，于洋，王磊（辽宁工业大学，辽宁锦州121000）摘要：探讨了动力电机、电池和传动系统传动比对电动汽车整车动力性的影响，以某款电动汽车动力性要求对动力总成进行匹配。利用AVLCruise搭建整车

2、运动学模型并进行仿真。以续驶里程为目标对传动系统进行优化，优化结果提高了整车续驶里程，具有一定实际意义。关键词：电动汽车；动力匹配；仿真；优化中图分类号：U469．72文献标识码：A文章编号：1673-3142(2012)02-0025-05PowertrainMatch，SimulationandOptimizationBasedonElectricVehicleWangTianli，YuYang，WangLei（LiaoningUniversityofTechnology，Jinzhou12100

3、0，China）Abstract：Theinfluenceofmotor，batteryandtransmissiongearratiotoelectricvehicledynamicsisdiscussed．Thepowertrainofanelectricvehicleismatchedbasedonthepowerrequirements．ThekinematicsmodelisbuiltandemulatedwithAVLCruise．Transmissiongearratioisoptimi

4、zedwiththedrivingrangeastheobjectivefunction；thedrivingrangeisimprovedwiththeoptimizationresult．Themethodhascertainpracticalmeaning．Keywords：electricvehicle；powermatching；simulation；optimization［1］0前言减速器、差速器、半轴和驱动轮组成，如图1。前右车轮后右车轮目前由于电池结构、重量、容量等因素的限制，以整车

5、动力性和续驶里程为考核指标，电动汽驱减主减动车与燃油汽车的性能价格比仍然存在很大的差速器速电器机距。因此，对于主要用于“上班族”日常出行的电动汽车而言，兼顾整车的动力性和续驶里程是十分前左车轮后左车轮必要的。众所周知，电动汽车动力性好坏与整车质图1整车动力系统框图量、造型、驾驶员的驾驶习惯、驱动电机类型和性根据锦州地区早晚高峰及综合市区道路的特能、电池容量和放电特性、传动系统等诸多因素密点，设定电动汽车的主要设计参数如表1。切相关。因此，适当选择驱动电机类型、合理匹配表1整车设计参数动力系统既可以兼顾

6、电动汽车整车动力性和续驶里程，又可以有效提高其性能价格比。设计参数参数值整车整备质量／kg≤8291动力总成的匹配总质量／kg≤1000为降低制造成本，提高整车的性能价格比并适最高车速／km／h≥50最大爬坡度／％≥12合属于“上班族”的大多数消费者购买和使用，本文0～30km／h加速时／s≤7所讨论的电动汽车取消了传统燃油汽车的变速箱续驶里程／km≥100和离合器等传动部件。采用前置前驱的驱动形式迎风面积／m22．281（FF型），整车的动力系统由动力电机、减速器、主空气阻力系数0．33车轮滚动半径

7、／m0．247收稿日期：2011－11－29传动系效率0．91作者简介：王天利（1957－），男，辽宁工业大学，教授，主要从事电滚动阻力系数0．015动汽车相关技术研究。－25－2012年第2期农业装备与车辆工程1．1驱动电机的选择直流、交流异步、开关磁阻、永磁同步和直流无刷；数字代1）电动汽车的驱动电机与工业驱动电机的比较表性能的优劣，其中“5”代表高，“1”代表低。（1）负载要求不同由表2可见，直流无刷电机综合技术性能较电动汽车的驱动电机通常要能够频繁地启动好，同时由图2所示的理想的汽车驱动特性场

8、与停车、加速减速；低速或爬坡时要求高转矩；高速由图3所示特性曲线图可见，直流无刷电机特性［2］行驶时要求低转矩，并要求变速范围大；工业驱动曲线的变化趋势基本符合汽车驱动特性场要求。电机通常优化在额定的工作点，因此两者的负载因此，合理匹配以直流无刷电机为核心的动力系要求不同。统，既可以兼顾电动汽车整车动力性和续驶里程，（2）技术性能要求不同又可以有效提高其性能价格比。电动汽车驱动电机要求有高的功率密度和好附着力的效率图，并在较宽的转速和转矩范围内都有较高的