纯电动旅游车动力匹配与仿真

崔海贝 桑丽艳 王恩前

【摘  要】本文以某款纯电动旅游车为设计对象，对其进行动力匹配计算，并对电机与主减速器进行了选型，通过CRUISE软件搭建整车模型，对设计方案进行动力性相关的仿真分析。

【关键词】电动汽车;CRUISE;动力匹配;动力性

随着新能源的发展和整车技术的进步，CRUISE软件在对电动车的设计建模及仿真研究得到普及和应用。采用CRUISE软件对电动车进行建模及仿真研究，不仅可以简化计算过程，提高设计效率，还可以对车辆的匹配选型进行验证，增加设计的可靠性。本文以纯电动旅游车的开发为例，利用Cruise软件进行动力性建模仿真，与理论计算结果比较，完成电动汽车的动力匹配。

1动力匹配

1.1整车参数与设计要求

设计车型为12米纯电动旅游客车，整车参数见表1，设计要求见表2。

根据上述结果可知，符合要求的减速比只有6.166，虽然5.571不满足要求，但已十分接近下限，考虑到计算存在的误差，所以下面同时对这两种方案进行仿真，以确定最终结果。

2.CRUISE仿真

2.1整车模型搭建

CRUISE软件采用模块化设计，根据整车动力传输结构，将需要用到的如电机、电池、主减速器、差速器等模块拖入设计区域，进行机械连接、电气连接。模型搭建好后，双击各模块输入参数，并通过总线对各模块所需信号进行连接。搭建好的整车模型见图1。图中红色连线为电气连接，蓝色连线为机械连接。

2.2仿真任务创建

在运行仿真前，要先创建仿真任务，根据设计要求，创建了如下几个任务：

1）Cycle Run-NEDC：NEDV工况;

2）Cycle Run-40km/h：40km/h等速运行[5];

3）Full Load Acceleration：全功率加速;

4）Climbing Performance：爬坡性能。

根据动力性测试相关标准，将爬坡性能任务设置为满载，其他任务设置为半载。

Cruise软件内置了各种工况，如常用的NEDC、EUDC等，但是未内置等速工况，所以需要对其进行创建，创建好的40km/h等速工况。

3.仿真结果结果分析

通过修改主减速器模块的参数，分别对6.166和5.571两种减速比下的整车性能进行仿真，基本的仿真结果见表5。

1）最高车速：减速比为6.166和5.571时的最高车速分别为108.3km/h和109.7km/h，均满足设计要求，且二者相差相差不大。

2）最大爬坡度：减速比为6.166时的最大爬坡度为16.08，满足设计要求，减速比为5.571时的最大爬坡度为14.45，不满足设计要求。

3）加速性能：减速比为6.166和5.571时，车辆加速至50km/h的时间分别为10.42s和10.86s。均满足设计要求12s，且两者相差不大，见表6。

4）爬坡性能：减速比为6.166时，车辆能以20km/h的车速通过15.8%的坡;减速比为5.571时，车辆能以20km/h的车速通过14.0%的坡，可见减速比为6.166时车辆爬坡性能更好。

綜上所述，两种减速比下的车辆最高车速以及加速性能均能满足设计要求，且二者性能相近。减速比为6.166时的车辆爬坡性能优于减速比5.571时的爬坡性能，且两者在耗电量上也无明显差异，故此次设计选择减速比6.166。

4.结束语

通过建立整车动力以及传动系统模型，利用CRUISE软件对模型进行仿真，可以获得车辆在各种工况下的动态性能，相对计算而言，结果更加详细、准确、直观，从而能让设计人员对整车动力性能进行更好的把控。

参考文献：

[1]余志生，汽车理论[M].北京：机械工业出版社，2000：7-21.

[2]朱鹏飞，赵文杰，许宏云.基于CRUISE的纯电动汽车性能仿真[J].湖北汽车工业学院学报，2012，26（3）：1-5.

[3]赵韩，冯永恺，黄康.纯电动汽车变速器传动比区间优化[J].中国机械工程，2015，26（5）：698-703.

[4]周洋，张娟萍.纯电动汽车减速器速比选择研究[J].山东交通学院学报，2014，22（2）：9-12.

[5]中国国家标准化管理委员会.GB/T 18386-2005 电动汽车能量消耗率和续驶里程试验[S].北京：中国标准出版社，2005.

[6]中国国家标准化管理委员会.GB/T 18385-2005 电动汽车动力性能试验方法[S].北京：中国标准出版社，2005.

作者简介：

崔海贝（1991—），男，山东临沂人，学士，助理工程师，主要从事纯电动汽车控制策略与性能仿真工作。13791523820;cuihaibei@126.com

（作者单位：山东沂星电动汽车有限公司）