纯电动汽车动力匹配与仿真

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1、蹋纯电动汽车动力匹配与仿真彭涛(武汉理T大学汽车_r稗学院，武汉430070)【摘要】根桀款纯电动汽车的动力设计要求，构建其动力系统结构模型和控制策略。在理论分析基础I，埘l乜机、传动系传动比以及电池进行了参数配计算，并利用ADVISOR仿真软件对其进行了仿真分析，结果明这种动力系统没计方法有效可行。【Abstract】Accordingtoaparticularpureelectricvehiclepowerdesignrequirement，thepowersystemmodelandcontrolstrategyhavebeenbuilt．Onthe

2、basisoftheoreticalanalysis，themotorandtransmissionratioandbatteryparametershavebeenmatched．BasedonasimulationsoftwareADVI—SOR，theresulthasbeenconcludedthatthisdynamicsystemdesigniseffectiveandfeasible．【关键词】电动汽车动力性能参数匹配doi：10．3969／j．issn．1007-4554．2011．09．020引言1动力设计要求及动力系统结构选型随着经济和

3、社会的发展，传统燃油汽车在给人类生活带来极大便利的同时，也带来了严重的1．1动力设计要求环境污染和能源危机。电动汽车被看成能够解决纯电动汽车的动力性能主要取决于动力系统这两大问题的重要途径之一。但是电动汽车续驶参数匹配以及控制策略和各部件的特性等。为了里程制约了电动汽车的普及和发展。因此，对动节约能量以提高其动力性能，要求电动车具有能力传动系统参数进行合理设计和匹配，已成为电量再生能力。根据设计要求，本文设计的某款纯动汽车研究热点之一。电动整车动力性指标如表1所示。目前，在动力电池和其他技术取得有效突破之前，对电动汽车动力传动系部件的设计参数进表1整车动力

4、性能及相关参数要求行研究是提高电动汽车性能的重要手段之一。电动汽车的能量供给和消耗，与蓄电池的性能密切相关，而驱动电机直接影响电动汽车的动力性，传动系统设计的关键是确定合理的传动比。这些动1．2动力系统结构选型力传动系统参数均是影响电动汽车动力性和经济动力系统采用铅酸动力电池作为动力源，并性的因素。回收制动能量。再生制动系统对整车性能有很大收稿日期：2011—07～o6上海汽车2011．09·8·影响，通过再生能量的回收，达到了能量的循环利滚动阻力系数厂=0．016用，延长了电动汽车续驶里程。电动汽车采用电空气阻力系数：C。=0．4’制动时，驱动电机处于发

5、电状态，使车辆产生制动汽车旋转质量转换系数：6=1．03力矩，同时将其所产生电能反充到蓄电池，从而有汽车为了克服滚动阻力、坡道阻力、风阻和加效地回收制动能量，延长行驶里程。速阻力行驶时需要的功率为：本车选用的是采用矢量控制的永磁无刷直流P：f++一C~Au3a+一du1电动机，该电动机是近年来随着电力电子器件及钾＼3600’3600。76140。3600dtJ新型永磁材料而迅速发展成熟的一种电动机，其取g=9．81m／s，"r／=0．9。具有效率高、可靠性好、免维护及有效实现再生制动等优点。动力系统结构如图1所示。2动力传动系统参数匹配动力传动系统是电动汽

6、车最主要的系统，电动汽车运行性能主要由其动力传动系统的性能决定。一个电动汽车的动力传动系统的参数匹配，主要包括电池组容量、电机参数选择、传动比选择¨信号至车载用电器等。2．1电池组容量选择图1动力系统结构图铅酸动力电池其输出电压可用下式表示：电动汽车动力系统控制策略：当汽车起步加U6：Go—Ri速和正常行驶时，电池给电机供电驱动车轮，并向式中：Ub为电池放电时的端电压；go为电池车载用电器供电；当汽车下坡或刹车减速时，电机的开路电压；R为电池的内阻；，为电池的放电电作为发电机给电池充电，从而实现能量有效回收。流。通过对永磁无刷直流电动机控制分析，可以电池输

7、出功率P、放电效率与放电电流关将车辆动能转化为电能且回馈到电池中去，同时系如图2所示。可产生制动力矩，进行车辆制动。在驱动控制时，以电机绕组电流(驱动力矩)为控制对象，采用的电机绕组电流闭环控制具有与传统汽车相似的驾驶特性。在再生制动控制时，以回馈到电池的回馈电0流为控制对象，所控制的再生电流有效地控制在2R(a)(b)电池的最大充电电流范围内。再生制动与机械制动联合制动的策略，可提高车辆的制动性能，在有图2电池功率、效率与放电电流的关系效地回收能源的基础上，提高了制动的强度、灵敏性和可靠性。从图2(a)中可以看出，随着放电电流增大，电池的效率逐渐减少。为

8、了提高蓄电池效率，使其1．3整车相关技术参数设计根据汽车行驶方程：