一种纯电动车动力系统匹配方法技术方案

本发明专利技术涉及一种纯电动车动力系统匹配方法，包括如下步骤：（1）确定整车各部件的参数；（2）建立整车仿真计算模型；（3）将参数输入模型进行仿真计算；（4）进行多次性能仿真分析，对参数进行改进和优化。通过以上方法可以反复计算优化出完全满足性能指标的动力系统参数，对于节约开发周期和成本意义重大。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
电动汽车因为具有清洁无污染、能量转换效率高、结构简单、使用维护方便等优点，已成为当代汽车研究的热点。然而，电动车续驶里程问题制约了其普及和发展。因此，对电动汽车的动カ系统參数进行合理的设计和匹配，从而提高传动效率，増加其续驶里程，已成为国内外汽车行业发展研究的热点之一。电动车动カ系统的设计涉及的影响因素很多，在电动车设计过程中如何通过优化 动カ系统參数，以实现性能优化、节约开发周期和成本的目的，一直是动カ系统匹配工作中的难点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供通过建立整车仿真模型，从而合理匹配与优化电动车动カ系统各部件參数。通过建立整车MATLAB/SMULINK仿真模型，合理匹配与优化电动车动カ系统各部件參数，从而提高传动效率，増加续驶里程，并有效节约电动车开发周期及成本。具体技术方案如下，包括如下步骤( I)确定整车各部件的參数；(2)建立整车仿真计算模型；( 3 )将參数输入模型进行仿真计算；(4)进行多次性能仿真分析，对參数进行改进和优化。进ー步地,步骤(I)进ー步包括( 1-1)依据整车基本參数确定整车动カ性能指标；(1-2)驱动电机主要參数匹配以最高车速确定电机的额定功率；以常规车速确定电机额定转速；以额定功率/转速确定电机额定转矩；以最大爬坡度确定电机的最大转矩；(1-3)传动系统參数匹配从满足汽车行驶最高车速的要求，确定传动系最小速比，最大传动比由最大爬坡度确定，确定传动系最大传动比即确定变速器传动比；(1-4)动カ电池组參数匹配动カ电池组參数确定依据车辆续驶里程和电机最大输出功率的需求，由电机最大输出功率选择电池数，由续驶里程选择电池数；(1-5)结合整车基本參数和技术指标，确定初步參数匹配方案。进ー步地，步骤(1-1)中，所述电动汽车是基于燃油微型汽车进行改装的前置前驱可外接220V插电式纯电动汽车，在保留原车系统的基础上，改用锂离子电池、永磁同步电机驱动车辆行驶。进ー步地，步骤(1-2)中，电动汽车采用永磁同步电机作为唯一动カ驱动装置，电机既能在恒转矩区提供较高的瞬时转矩，又能在恒功率区提供较高的运行速度。进ー步地，步骤(1-2)中，驱动电机主要參数匹配采用如下算法用电机的额定エ况计算电动汽车的最高车速，用电机的短时工作性能曲线计算车辆的最大爬坡度，电动汽车的常规车速落在电机的基频上，电动汽车最高车速功率平衡点落在电机连续工作性能曲线的等功率段上。进ー步地，步骤(1-3)中，传动系统包含变速器和主減速器，采用单一速比变速器，传动系速比匹配采用如下算法保证实现预期的最高车速，保证汽车的最大爬坡度要求；以常规车速行驶时，保证电机工作在高效率区，保证电机既能在恒转矩区提供较高的瞬时转矩，又能在恒功率区提供较高的运行速度。进ー步地，步骤(2)中基于MATLAB/SMULINK建立整车仿真计算模型。 进ー步地，步骤(2)中包括整车阻カ计算模型的建立，电机控制策略的设计，整车仿真模型的建立。进ー步地，按照电动汽车行驶方程式建立整车阻カ计算模型，和/或，在电机控制策略的设计中，在计算爬坡度和加速时间时，电机采用短时工作曲线，计算最高车速时电机采用额定工作曲线，电机控制中电机工作在高效率区间，和/或，根据电动汽车能量流控制模式，设计的整车仿真模型由循环エ况、整车阻カ计算模块、车轮模块、传动系模块、电池模块、电机模块等组成。进ー步地，步骤(3)中包括输入整车基本參数和驱动电机、动カ电池、传动系等部件參数的初歩匹配值，在欧洲ECE15循环エ况下进行性能仿真分析和參数优化首先根据爬坡度和加速时间来确定电动机的最大功率，根据最高车速确定其额定功率；然后校核过载倍数，并适当优化速比；最后根据行驶里程和电机工作电压要求确定电池的容量和总能量；经过多次反复性能仿真分析和參数改进与优化。与目前现有技术相比，本专利技术建立了高效准确的SMULINK电动车动カ系统仿真计算平台，并通过实际产品验证；通过该仿真平台建设，创立了一整套电动车动カ系统逻辑分析，推理，计算及优化的方法；通过此方法提高了动カ系统效率，増加了续驶里程，并有效节约电动车开发周期及成本。附图说明图I为本专利技术电动车动カ系统流程2为本专利技术基于MATLAB / SIMULINK的整车仿真模型具体实施例方式下面根据附图对本专利技术进行详细描述，其为本专利技术多种实施方式中的ー种优选实施例。I.动カ性指标确认本专利技术所开发的电动汽车是基于燃油微型汽车进行改装的前置前驱可外接220V插电式纯电动汽车。在保留原车系统的基础上，改用锂离子电池、永磁同步电机驱动车辆行驶。依据整车基本參数确定整车性能指标。2.驱动电机參数匹配本专利技术设计的电动汽车采用永磁同步电机作为唯一动カ驱动装置，要求该电机既能在恒转矩区提供较高的瞬时转矩，又能在恒功率区提供较高的运行速度。驱动电机主要參数匹配应遵循以下基本原则⑴用电机的额定エ况计算电动汽车的最高车速；⑵用电机的短时工作性能曲线计算车辆的最大爬坡度；⑶电动汽车的常规车速应落在电机的基频上；⑷电动汽车最高车速功率平衡点应落在电机连续工作性能曲线的等功率段上。·以最高车速确定电机的额定功率；以常规车速确定电机额定转速；以额定功率/转速确定电机额定转矩；以最大爬坡度确定电机的最大转矩。3.传动系统參数匹配传动系统一般包含变速器和主減速器，因此电动汽车根据实际需要来选择主減速器和变速器。传动系速比匹配应遵守以下原则(I)必须保证实现预期的最高车速；(2)必须保证汽车的最大爬坡度要求；(3)以常规车速行驶时，尽可能保证电机工作在高效率区；(4)保证电机既能在恒转矩区提供较高的瞬时转矩，又能在恒功率区提供较高的运行速度。由于电动汽车经常行驶在城市较好的路面上，且车流密度较大，车速经常在40-50km/h之间，故本专利技术采用単一速比变速器，不仅能减轻整车质量，同时动カ性也有所提高。从满足汽车行驶最高车速的要求，确定传动系最小速比；最大传动比由最大爬坡度确定，确定传动系最大传动比也就是确定变速器传动比。4.动カ电池组參数匹配动カ电池组參数确定主要依据车辆续驶里程和电机最大输出功率的需求。由电机最大输出功率选择电池数；由续驶里程选择电池数。结合整车基本參数和技术指标，按照上述匹配方法进行相关计算与圆整，确定初步參数匹配方案，从而为进ー步仿真分析和參数改进优化奠定基础。5.整车仿真计算模型建立在电动车开发的前期，对动カ系统进行全方位的数学建模与分析，并通过MATLAB仿真计算软件搭建相应的整车系统仿真平台，在此平台上，通过对不同选定參数及能量管理策略反复运行，可以起到为确定原型车配置提供參考的作用，从而提高电动汽车设计的前瞻能力，井能有效的缩短开发周期，降低研发成本。(I)整车阻カ计算模型的建立汽车在水平道路上等速行驶时必须克服来自地面的滚动阻力和来自空气的空气阻力；当汽车在坡道上上坡行驶吋，还必须克服重力沿坡道的分力，即坡度阻力；汽车加速行驶时需要克服的阻力，即称为加速阻力。。按照电动汽车行驶方程式建立整车阻カ计算模型。(2)电机控制策略的设计在电机的控制策略中需要区分电机的不同工作曲线。在计算爬坡度和加速时间吋，电机应该用短时(小于2min)工作曲线；计算最高车速时电机应该用额定工作曲线。电机控制中要尽量让电机工作在高效率区间。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纯电动车动力系统匹配方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）确定整车各部件的参数；（2）建立整车仿真计算模型；（3）将参数输入模型进行仿真计算；（4）进行多次性能仿真分析，对参数进行改进和优化。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张国华，
申请(专利权)人：奇瑞汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：