純電動汽車動力系統參數優化方法仿真研究

霍汝鋒

（廣東輕工職業技術學院，廣州510300）

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純電動汽車動力系統參數優化方法仿真研究

霍汝鋒

（廣東輕工職業技術學院，廣州510300）

摘要：純電動汽車的動力系統相比傳統內燃機驅動的動力系統存在著很大區別，對其參數進行優化正是增強純電動汽車動力水平的關鍵所在。本文從闡述純電動汽車動力系統設計內容入手，對純電動汽車動力系統參數優化方法仿真研究進行了分析。

關鍵詞：電動汽車動力系統參數優化

純電動汽車的動力系統作為電動汽車的重要核心部位，其參數的優化實際上是增強動力系統的關鍵所在。因此，在這一前提下開展純電動汽車動力系統參數優化方法的仿真研究十分必要。

1 純電動汽車動力系統設計簡析

純電動汽車動力系統的設計首先需要對功率進行確定。由于電動機的特性參數實際上決定了車輛的動力性能，因此這一過程中比較重要的設計參數主要包括電動機的最高轉速、基速、峰值功率、最大轉矩以及額定功率等參數。在確定功率的過程中，設計人員應當確保電動機的功率保持較為合理的消耗。其次，設計人員在確定功率的過程中根據汽車爬坡度進一步確定電動機功率，從而更好地研究電動機的實際性能對電動機的實際消耗功率，真正提升動力系統的功率。

確定功率后就需要合理選擇傳動比。由于純電動汽車動力系統設計需要合理的選擇傳動比。因此，設計人員在選擇傳動比中，首先應當深刻認識傳動系統所具有的輸出特性，這對選擇方法的確定有著非常重要的意義。在這一過程中，由于其會依賴汽車的動力指標，因此只有滿足其車速和爬坡速度才可以滿足加速的實際要求。因此，這意味著工作人員在傳動比選擇的過程中應當根據不同方法算出的傳動系速比的最大值予以確定。

2 純電動汽車動力系統參數優化方法的仿真研究

純電動汽車動力系統參數優化方法仿真研究包括了諸多內容，以下從電動機性能仿真、蓄電池參數仿真、變速器速比仿真、車身力學仿真等方面出發，對純電動汽車動力系統參數優化方法仿真研究進行分析。

2.1 電動機性能仿真

純電動汽車動力系統參數優化方法仿真的第一步是性能的仿真。設計人員在電動機性能仿真過程中，為了能夠切實確定性能仿真電動汽車的設計是否滿足要求，應當對電動汽車的性能進行仿真分析。其次，設計人員在電動機性能仿真的過程中應當做好相應的電動機仿真模型分析，并且在此基礎上進一步把必要的電動機轉速和電能的需求進行轉化，從而真正提升轉速的輸出效率。在這一過程中，設計人員需要在電動機仿真時，對電動機的轉速和輸出輸入能力建立足夠的了解，以期最終能夠對電動機的能量進行進一步判定。

2.2 蓄電池參數仿真

純電動汽車動力系統參數優化方法仿真需要對蓄電池參數進行合理仿真。舉例來說，在蓄電池參數仿真中，工作人員可以利用模型數據庫中的模塊與常規的汽車模型、混合動力汽車以及多發動機汽車等的能源系統進行對比，然后在此基礎上進行相應的快速仿真運算，或者是以GT-DRIVE來計算純靜態模型和電池所能夠提供的實際動力，最終運用多種混合模型來進行全面的復合運算。設計人員在蓄電池參數仿真的過程中，首先應當理解其本身有著較為繁瑣的變化，且這一過程中出現的熱量變更也會導致溫度出現極大程度的不同。其次，蓄電池參數仿真過程中還可以按照勻速模式對其進行變更，最終滿足其整體的動力性能，從而在此基礎上更加精確地推算出汽車的行駛阻力。最后，設計人員在蓄電池參數仿真過程中應當將仿真的最低穩定車速控制在3～6km/h，從而確保參數的真實性與可靠性。

2.3 變速器速比仿真

純電動汽車動力系統參數優化方法仿真的關鍵在于變速器的速比仿真。設計人員在變速比的選擇過程中應當根據實際情況對其進行分配，最終使其保持良好的功率。在這一過程中，為了能夠得到變速器處于穩態外的特性Te=Te（A,Ne），工作人員應當以發動機的測試數據和理論使用范圍來分別繪制節氣門開度和發動機轉速的坐標向量。這里，節氣門開度A=［A1，A2，Am］T、發動機轉速Ne= ［Ne1，Ne2，nen］T。其中，A1和Am分別代表發動機不同情況下的開度，而Ne1和Nen則分別代表發動機的不同轉速。在這一過程中，坐標值的間隔大小實際上對數表的網格數起到了決定性的影響。結論：坐標間隔越小，則數表的網格越密，插值結果越精確。

2.4 車身力學仿真

純電動汽車動力系統參數優化方法仿真離不開車身力學仿真工作的有效支持。車身仿真模型車身仿真模型包括滾動阻力、坡度阻力、迎風阻力、加速阻力計算子模塊以及汽車車速計算子模塊。舉例來說，在車身力學仿真過程中，需要考慮的參數包括最高車速。這一參數是指汽車在水平的良好路面如瀝青或混凝土等

路面上能夠達到的最高行駛車速。因此，常見的仿真方式是通過電動汽車從零加速滿負荷至最高車速獲得。爬坡能力這一參數的內容主要包括了電動汽車各檔車速所能克服的最大爬坡能力和起步時的最大爬坡能力。這一參數的仿真可以通過建立速度與爬坡度關系曲線獲得。車輛加速時間的參數是評判電動汽車的一項重要指標，所以汽車車速計算子模塊在模型總成中也具有相當重要的作用。通過該模塊計算出汽車行駛車速，根據車輪反饋的汽車所需驅動力和線性速度，計算出傳遞給汽車所需的驅動力以及更新下一刻車速。主減速器仿真模型總成通過車輪/輪軸傳遞的主減速器輸出端需要的轉矩、轉速以及由變速器反饋而來的有效轉矩和轉速，修正主減速器輸入端的轉矩和轉速，算出主減速器的輸出轉矩和轉速。

3 結束語

純電動汽車動力驅動系統參數優化設計及性能仿真研究需要從許多方面出發。因此，只有設計人員掌握住參數優化的核心要點，才能夠在此基礎上切實提升純電動汽車動力驅動系統參數設計的整體水平。

參考文獻

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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