纯电动汽车动力系统参数优化方法仿真研究

霍汝锋

（广东轻工职业技术学院，广州510300）



纯电动汽车动力系统参数优化方法仿真研究

霍汝锋

（广东轻工职业技术学院，广州510300）

摘要：纯电动汽车的动力系统相比传统内燃机驱动的动力系统存在着很大区别，对其参数进行优化正是增强纯电动汽车动力水平的关键所在。本文从阐述纯电动汽车动力系统设计内容入手，对纯电动汽车动力系统参数优化方法仿真研究进行了分析。

关键词：电动汽车动力系统参数优化

纯电动汽车的动力系统作为电动汽车的重要核心部位，其参数的优化实际上是增强动力系统的关键所在。因此，在这一前提下开展纯电动汽车动力系统参数优化方法的仿真研究十分必要。

1 纯电动汽车动力系统设计简析

纯电动汽车动力系统的设计首先需要对功率进行确定。由于电动机的特性参数实际上决定了车辆的动力性能，因此这一过程中比较重要的设计参数主要包括电动机的最高转速、基速、峰值功率、最大转矩以及额定功率等参数。在确定功率的过程中，设计人员应当确保电动机的功率保持较为合理的消耗。其次，设计人员在确定功率的过程中根据汽车爬坡度进一步确定电动机功率，从而更好地研究电动机的实际性能对电动机的实际消耗功率，真正提升动力系统的功率。

确定功率后就需要合理选择传动比。由于纯电动汽车动力系统设计需要合理的选择传动比。因此，设计人员在选择传动比中，首先应当深刻认识传动系统所具有的输出特性，这对选择方法的确定有着非常重要的意义。在这一过程中，由于其会依赖汽车的动力指标，因此只有满足其车速和爬坡速度才可以满足加速的实际要求。因此，这意味着工作人员在传动比选择的过程中应当根据不同方法算出的传动系速比的最大值予以确定。

2 纯电动汽车动力系统参数优化方法的仿真研究

纯电动汽车动力系统参数优化方法仿真研究包括了诸多内容，以下从电动机性能仿真、蓄电池参数仿真、变速器速比仿真、车身力学仿真等方面出发，对纯电动汽车动力系统参数优化方法仿真研究进行分析。

2.1 电动机性能仿真

纯电动汽车动力系统参数优化方法仿真的第一步是性能的仿真。设计人员在电动机性能仿真过程中，为了能够切实确定性能仿真电动汽车的设计是否满足要求，应当对电动汽车的性能进行仿真分析。其次，设计人员在电动机性能仿真的过程中应当做好相应的电动机仿真模型分析，并且在此基础上进一步把必要的电动机转速和电能的需求进行转化，从而真正提升转速的输出效率。在这一过程中，设计人员需要在电动机仿真时，对电动机的转速和输出输入能力建立足够的了解，以期最终能够对电动机的能量进行进一步判定。

2.2 蓄电池参数仿真

纯电动汽车动力系统参数优化方法仿真需要对蓄电池参数进行合理仿真。举例来说，在蓄电池参数仿真中，工作人员可以利用模型数据库中的模块与常规的汽车模型、混合动力汽车以及多发动机汽车等的能源系统进行对比，然后在此基础上进行相应的快速仿真运算，或者是以GT-DRIVE来计算纯静态模型和电池所能够提供的实际动力，最终运用多种混合模型来进行全面的复合运算。设计人员在蓄电池参数仿真的过程中，首先应当理解其本身有着较为繁琐的变化，且这一过程中出现的热量变更也会导致温度出现极大程度的不同。其次，蓄电池参数仿真过程中还可以按照匀速模式对其进行变更，最终满足其整体的动力性能，从而在此基础上更加精确地推算出汽车的行驶阻力。最后，设计人员在蓄电池参数仿真过程中应当将仿真的最低稳定车速控制在3～6km/h，从而确保参数的真实性与可靠性。

2.3 变速器速比仿真

纯电动汽车动力系统参数优化方法仿真的关键在于变速器的速比仿真。设计人员在变速比的选择过程中应当根据实际情况对其进行分配，最终使其保持良好的功率。在这一过程中，为了能够得到变速器处于稳态外的特性Te=Te（A,Ne），工作人员应当以发动机的测试数据和理论使用范围来分别绘制节气门开度和发动机转速的坐标向量。这里，节气门开度A=［A1，A2，Am］T、发动机转速Ne= ［Ne1，Ne2，nen］T。其中，A1和Am分别代表发动机不同情况下的开度，而Ne1和Nen则分别代表发动机的不同转速。在这一过程中，坐标值的间隔大小实际上对数表的网格数起到了决定性的影响。结论：坐标间隔越小，则数表的网格越密，插值结果越精确。

2.4 车身力学仿真

纯电动汽车动力系统参数优化方法仿真离不开车身力学仿真工作的有效支持。车身仿真模型车身仿真模型包括滚动阻力、坡度阻力、迎风阻力、加速阻力计算子模块以及汽车车速计算子模块。举例来说，在车身力学仿真过程中，需要考虑的参数包括最高车速。这一参数是指汽车在水平的良好路面如沥青或混凝土等

路面上能够达到的最高行驶车速。因此，常见的仿真方式是通过电动汽车从零加速满负荷至最高车速获得。爬坡能力这一参数的内容主要包括了电动汽车各档车速所能克服的最大爬坡能力和起步时的最大爬坡能力。这一参数的仿真可以通过建立速度与爬坡度关系曲线获得。车辆加速时间的参数是评判电动汽车的一项重要指标，所以汽车车速计算子模块在模型总成中也具有相当重要的作用。通过该模块计算出汽车行驶车速，根据车轮反馈的汽车所需驱动力和线性速度，计算出传递给汽车所需的驱动力以及更新下一刻车速。主减速器仿真模型总成通过车轮/轮轴传递的主减速器输出端需要的转矩、转速以及由变速器反馈而来的有效转矩和转速，修正主减速器输入端的转矩和转速，算出主减速器的输出转矩和转速。

3 结束语

纯电动汽车动力驱动系统参数优化设计及性能仿真研究需要从许多方面出发。因此，只有设计人员掌握住参数优化的核心要点，才能够在此基础上切实提升纯电动汽车动力驱动系统参数设计的整体水平。

参考文献

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Simulation Research on Parameter Optimization Method of Pure Electric Vehicle Power System

HUO Rufeng
（Guangdong Industry Technical College, Guangzhou 510300）

Abstract:Compared with the traditional internal combustion engine, the power system of the pure electric vehicle has a great difference, and the optimization of the parameters is the key to enhance the power level of the pure electric vehicle. This article from the pure electric vehicle power system design content, for pure electric vehicle power system parameter optimization method simulation research was analyzed.

Key words:electric vehicle, power system, parameter optimization