基于纯电动汽车自身特性的电气性能匹配可靠性核心探索

李敏蓉

摘 要： 随着地球环境资源问题的日益突出，政府大力发展新能源汽车。在此过程中，纯电动汽车依靠自身环保节能特性，受到了全世界范围内的高度关注。本文根据以往工作经验，对纯电动汽车自身特性的电气性能匹配模型进行介绍，并从系统仿真验证、系统匹配分析两方面，论述了纯电动汽车自身特性的电气性能匹配可靠性核心的探索方式。

关键词： 纯电动汽车；电气性能匹配；可靠性

传统汽车在行驶过程中主要以石油的燃烧为动力来源，在给人们生活和工作带来方便的同时，也让人们对石油资源产生了严重依赖，汽车尾气中排放的CO2更是引起温室效应的主要原因之一。随着全球汽车数量的增加，大气污染问题越来越严重。因此，我国大力发展新能源汽车行业，通过改变动力来源，实现未来人类的可持续发展。

1.纯电动汽车自身特性的电气性能匹配模型设计

1.1电气性能匹配的总体设计

纯电动汽车电气性能匹配仿真系统具有重要作用，它可以在电动汽车的设计初期，根据相关参数的整合处理，从而确定出汽车最终的动力参数，在没有台架的前提下，对电气匹配参数进行合理分析。如果在设计过程中出现参数不合理情况，需要根据仿真结果对反馈模型进行再次仿真，直到匹配参数达到电动汽车设计要求为止。该项设计最对电气系统的安全有一个很好的提升作用，不仅降低了安全测试工作的强度，还可以保证汽车在行驶过程中安全性能的提升。在具体设计中，首先要保证动力系统得到良好的动力参数；其次在StarSim中建立一个电池电气模型，在Lab VIEW中建立变速器以及其他汽车元件的参数模型，如此一来，汽车整个参数模型都可以在相关设备的面板中显示出来，为设计工作的开展提供数据支持。设计人员可根据不同情况，对汽车的各种情况进行仿真模拟，并根据各个子模型中的仿真数据，对整个电气参数的匹配度进行查验，最终确保电气性能匹配的合理性。

1.2动力电池电气系统设计

首先，在StarSim中进行动力电池模型设计，将电池电压、电流、温度等因素看作为一个整体函数，在仿真软件中建立函数图像和电路图。之后根据基尔霍夫电压定律，以及实际电路原理，构建出PNGV模型状态下的方程式，将状态变量设定为电容两端的电压值，将输出变量设定为电池的前段电压。之后，设计人员可以根据自己的需求，开展一系列分析工作，为接下来的纯电动汽车自身特性的电气性能匹配可靠性探索提供基础条件。

2.纯电动汽车自身特性的电气性能匹配可靠性核心的探索方式

2.1系统仿真验证

在电动汽车电气模型建立好之后，相关工作人员可利用LabVIEW进行纯电动汽车的性能仿真系统设计。在实际工作中，设计人员可以将该系统作为电气模型是否合理的检验工具，从而实现对汽车电气设备的合理选择，并对电动汽车整体性能做出合理评价。在上述工作全部完成之后，相关工作人员便可以对仿真系统进行合理分析，通过相关技术操作得到评价因子，实现模型建立工作的简化，最终形成一套实用性较强的理论[1]。

2.1.1电动汽车电气平台

在电动汽车电气平台建立过程中，需要用到电池、电机等必备物品，还可选择台架对电气系统的功能进行检验，并对使用中的电机数据进行合理采集。电池的规格不一，可采用参数为114V、80Ah的动力电池，在使用之前可利用先关仪器进行功能测试，将电气平台设计所需要的参数进行记录，当确保电池符合各项要求之后，便可投入到电气平台建设过程中。在电机的选择上，工作人员应提前准备好电机测试监控设备，将电机运行的曲线图绘出，之后在LabVIEW平台上进行数据对比，确保电机设备符合工作要求。

2.1.2电池模型验证

电池是纯电动汽车动力的主要来源，模型建立准确程度对电气性能匹配的可靠性影响十分严重。因此，在电气性能仿真系统运行时，需要对电池各项参数数据进行合理比对，并在LabVIEW面板上将电池的电压变化曲线描绘出来。一般来说，在汽车以不同的速度行驶时，电池的电压变化十分明显，当模拟速度加快时，电池的消耗量会明显增加。

2.2系统匹配分析

2.2.1整体原理分析

总的来说，电动汽车电气性能匹配仿真系统动力电池在不同状态下的仿真情况也存在不同。在电动汽车瞬间启动时，由于车内的电器设备多处于关闭状态，之后连接线消耗掉一部分功率，此时SOC的消耗速率十分缓慢。当汽车的运行状态趋于平稳之后，如果依然不开启过多的用电设备，电池的电量曲线也不会有太大变化，在行驶两个小时之后，SOC的剩余量仍可以保持在60%以上。在一些特殊情况中，人们会将车速调整到110Km/h，并开启雨刷系统、空调等，此时SOC曲线的变化幅度将会增加，在两个小时之后，SOC的剩余量将会不足30%。因此，在电动汽车设计过程中，需要提前做好极限工作的分析，分析出汽车以最大速度行驶时，纯电动汽车可行驶的具体公里数字，并对不同状态性的形式里程进行合理评估，最终保证电气性能匹配的可靠性得到提升[2]。

2.2.2电流匹配分析

当仿真系统进入工作状态以后，首先会进入瞬态冲击时段，在0.1小时之前，由于电机启动过程中存在电流冲击，电流值会从0突然变到70A左右，之后又会回到50A左右，此时电动汽车中的其他用电设备并未开启。在仿真系统进入平稳运行状态之后，电机在以额定转速转动，出了一些正常的设备仪器用点之外，空调、雨刷器等设备都处于关闭状态，此时电流和电机的变化情况也并不明显。最后，在极限冲击出现时，各个曲线出来了很大变化。因此，设计过程中，工作人员需要对线束、电气安全等情况进行仔细分析，实现电气性能匹配可靠性的有效提升[3]。

3.总结

综上所述，当电动汽车电气系统处于不同状态时，可以得到各个电器在电流变化中的变化曲线，根据数据分析显示，电流的大小可以反映出电动汽车在运行过程中电器设备的不同工作状态。工作人员在研究中应注重电器件参数的合理选择，在保证电动汽车满足基本功能之后，提升电动汽车的电气安全特性。

参考文献

[1]陈平，梁晨，佀海. 北汽新能源CC30平臺电动汽车的关键技术及示范应用[J]. 科技导报，2016，34（06）：84-89.

[2]陈涛，黄称称，李永利，陈东，曾琼. 基于LabVIEW电动汽车电气性能匹配仿真[J]. 汽车安全与节能学报，2015，6（04）：384-391.

[3]秦振海，李司光，李隽杰. 纯电动低速物流重型汽车电气系统的开发[J]. 汽车电器，2012，（10）：19-24+28.