纯电动汽车动力经济性仿真分析和试验研究

刘雪梅 冯琳 侯明月

摘 要：石油短缺、气候变暖是全球汽车产业面临的共同挑战，发展新能源汽车已势不可挡，动力经济性是汽车最基本、最重要的性能。本文主要以某纯电动汽车项目为基础，利用AVL Cruise搭建整车仿真分析模型，并在相同的工况下，用相同的参数在底盘测功机试验室进行动力经济性试验。通过仿真和实车试验结果的对比，验证仿真分析的准确性，为后续分析和优化提供依据。

关键词：纯电动汽车;动力经济性;Cruise仿真;试验

1 引言

随着经济的发展与进步，汽车需求量不断提升[1]。然而全球的石油资源有限，采用可替代的清洁能源作为汽车的动力来源迫在眉睫[2]。发展纯电动汽车是光明之路，是科技发展的大趋势[3]。加速性能、最高车速、爬坡性能、续航里程、电量消耗等动力经济性指标[4]，是整车性能开发的重中之重，也是消费者购买的决定性因素。在整车开发前期，通过仿真分析初步评估动力性经济性是否满足预期指标，与市场竞品车对比是否具备足够的竞争力，从而降低项目开发风险。同时通过仿真分析，可以缩短项目的开发周期及减少试验验证的费用[5]。

2 cruise建模及仿真计算

（1）车辆模型搭建。Cruise 软件是一个模块化的建模软件，通过将所需的组件如动力电池、电机、车身、动力传动系统等拖拽到建模窗口，连接好相应的物理连接线，就能快速的建立纯电动车整车性能仿真模型，如图1所示：

（2）参数设置。车型开发最初阶段，只能添加一些基本参数或经验参数，后期随着车型的开发，通过台架试验或者对标车试验等慢慢完善各系统零部件的参数。以下简单介绍几个主要组件的基本参数设置，如表1所示：

（3）信号搭建。汽车各组件模块参数设置及机械连接完成后，也要进行模块之间的数据线和信号线连接。数据线和信号线的搭建是汽车建模的关键，需要深入理解汽车各系统之间的控制关系、信息传递关系。

（4）计算任务设置。根据开发目标设定仿真任务如下：设置Cycle Run用于计算NEDC续航里程，设置Climbing Performance用于计算最大爬坡度，设置 Full Load Acceleration用于计算加速时间和超速时间，设置Constant Drive用于计算最高车速。

（5）仿真结果。动力经济性仿真结果如表2所示：

NEDC一个循环工况需求车速和实际车速跟随情况如图2所示，从图中可以看出，车随跟随情况良好，基本完全吻合。

3 动力经济性试验

为了验证仿真结果的准确性，在底盘测功机试验室进行动力经济性试验。试验标准参照国家标准，试验开始前，由各专业工程师确认试验车辆的性能状态。车辆道路负载、磨合里程、整车惯量，试验工程师均按照国家标准要求执行。本次试验在企业的底盘测功机试验室进行，环境温度为常温（25℃），试验结果如表2所示：

4 结语

本文应用AVL Cruise对纯电动汽车的动力经济性进行了仿真分析，并进行了底盘测功机试验，通过对比仿真结果与试验结果吻合性良好，误差均在±5%以内，满足工程设计要求。也进一步验证了仿真模型的准确性，后续开发车型将以此模型为基础，缩短开发周期，节省开发成本。

参考文献：

[1]桑杨.上海新能源汽车产业发展的技术路线图研究[D].上海工程技术大学.

[2]迟佳男，孙丽玮.浅谈我国新能源汽车的发展趋势[J].科技资讯，2012，000（020）：137.

[3]崔丛学.基于AVL CRUISE的某小型货车动力传动系统优化匹配[D].青岛理工大学，2015.

[4]张来云，何荣国，李科迪等.纯电动汽车动力性与经济性仿真研究[J].上海汽车，2014（12）：2-6.

[5]劉坤.某客车动力性和经济性仿真计算分析[D].长安大学，2013.

作者简介：刘雪梅（1991-），女，河北人，硕士研究生，助理工程师，主要从事新能源汽车整车性能方面的工作。