一種純電動校園巡邏車整車設計與性能仿真

于杰，王戰古

（山東理工大學 交通與車輛工程學院，山東 淄博 255000）

1 整車參數與性能要求

純電動校園巡邏車的設計需充分考慮整車的參數和使用性能的要求，本文所涉及的校園巡邏車除電機和電池自主為開發安裝，車身、傳送系統及等其他附屬設備直接從廠家采購，相關參數和性能要求如表1所示：

表1 車輛參數與性能要求

2 巡邏車電機匹配

電機功率、轉速、轉矩是電機匹配的三要素，也是決定巡邏車動力性的關鍵，為了沒滿足巡邏車使用性能的要求，在電機匹配時充分考慮巡邏車對于最大車速、最大爬坡度、加速性能的要求。

最高車速umax對應的車輛功率需求Pv1為：

最大爬坡度am對應的車輛功率需求Pv2為：

純電動汽車的電機的功率應能同時滿足汽車對最高車速、加速度及爬坡度的要求, 并按照國家標準推薦的電機功率等級要求，選取電機的額定功率為Pn=5kw。

峰值功率的確定可以根據車輛全力加速時的需求功率Pm計算得到，根據公式得：

轉矩計算方面，為滿足最大爬坡度的需求，電機的峰值扭矩計算公式為：

為滿足最大爬坡度的需求，電機的峰值扭矩取 TM=80 N·m，按2.5～3倍過載系數，所以電機的額定扭矩TN=27N·m。

3 巡邏車蓄電池匹配

考慮到校園電動巡邏車主要面向低價位電動車市場，所以選用鉛酸電池作為選擇對象。由于純電動車巡邏車常行駛于校園，因此續駛里程以180km計算。

設定為無風狀態，在水平道路上等速行駛時，沒有坡道阻力和加速阻力，計算得到在上述狀態行駛所需的功率為：

4 cruise性能仿真

cruise是專門用于汽車動力性、能源經濟性仿真的軟件，根據電動汽車參數和性能要求搭建校園純電動校園巡邏車的仿真模型如圖1所示，各性能仿真結果如圖2-4所示：

圖1 電巡邏車模型

圖2 最大爬坡度

圖3 最高車速

圖4 續駛里程

由仿真結果可以看出，續駛里程能夠達到184267m，最高車速能夠達到 46.7km/h，并且在 12s內能夠加速到 35.5 km/h，爬坡度在在 20%以上(0～20km/h)，所以本次所設計的動力系統參數能夠滿足車輛的動力需求。

參考文獻

[1] 張瓊,高松,王玉成,溫延兵,李博. 純電動大客車動力系統參數匹配與仿真分析[J]. 山東理工大學學報(自然科學版),2016, (01):12-17.