分析電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)匹配及優(yōu)化

谷堯

摘 要： 隨著自然環(huán)境的污染加重和汽車(chē)數(shù)量的不斷提升，電動(dòng)汽車(chē)的理念和產(chǎn)品開(kāi)始不斷的增加，很多地方都因?yàn)殡妱?dòng)汽車(chē)的加入，在日常的氣體污染上得到了良好的控制，并且在日常出行當(dāng)中獲得了更高的便利。對(duì)于電動(dòng)汽車(chē)而言，動(dòng)力系統(tǒng)是最重要的組成部分，想要讓電動(dòng)汽車(chē)在日后的發(fā)展中得到較高的成績(jī)，就必須對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)實(shí)施匹配處理，然后在進(jìn)行相關(guān)的優(yōu)化，保證電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)的可行性、可靠性進(jìn)一

步的提升。文章就此展開(kāi)討論，并提出合理化建議。關(guān)鍵詞：電動(dòng)汽車(chē)；動(dòng)力系統(tǒng)；參數(shù)；匹配；優(yōu)化

電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)的研究過(guò)程中，不同的參數(shù)所代表的工作內(nèi)容存在很大的不同，任何一項(xiàng)參數(shù)存在問(wèn)題后，都將對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的使用造成威脅，甚至對(duì)駕駛者構(gòu)成安全隱患。相反的，如果可以在參數(shù)上得到優(yōu)化處理，則意味著電動(dòng)汽車(chē)本身的性能大幅度的提升，不僅可以告別以往的各項(xiàng)問(wèn)題，反而可以在駕駛的體驗(yàn)上得到更大的提升，為駕駛者和城市交通發(fā)展，提供了更多的支持。

1 電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)整車(chē)匹配模型建立

以現(xiàn)有的研究來(lái)看，很多地方的電動(dòng)汽車(chē)數(shù)量都表現(xiàn)為攀升的情況，雖然其在很多方面都為交通發(fā)展和城市建設(shè)做出了較大的貢獻(xiàn)。可是，電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)的相關(guān)內(nèi)容，必須在研究的過(guò)程中不斷向前發(fā)展，不可能單純?cè)诠逃械某煽?jī)上努力。參數(shù)匹配的工作執(zhí)行，已經(jīng)成為了社會(huì)上高度關(guān)注的內(nèi)容，其對(duì)于電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)的整體發(fā)展而言，也具有很大的決定性作用。在本次研究中，以某型號(hào)電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)為例，其參數(shù)如下：整備質(zhì)量共計(jì) 550kg；風(fēng)阻系數(shù)設(shè)定為

0.3；迎風(fēng)面積設(shè)定為 1.7m2；滾動(dòng)阻力系數(shù)設(shè)定為 0.01；輪胎半徑設(shè)計(jì)為 0.282m。除此之外，電動(dòng)汽車(chē)在使用的過(guò)程中，多數(shù)情況表現(xiàn)為微小型的電動(dòng)汽車(chē)，這樣才能在城市當(dāng)中使用的時(shí)候，得到更多的歡迎。為此，在

參數(shù)的研究過(guò)程中，將行駛路面設(shè)定為城市的平緩路面，因此在整車(chē)的電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)上，最高的車(chē)速控制在 55km/h；最大的爬坡度控制為 6%；加速性能設(shè)計(jì)范圍在 0km/h-40km/h之間；加速的時(shí)間設(shè)計(jì)在 15s及以?xún)?nèi)；續(xù)駛里程設(shè)定在 80km。

2 電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)匹配設(shè)計(jì)

2.1 蓄電池參數(shù)設(shè)計(jì)與匹配

在電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)當(dāng)中，蓄電池是非常重要的組成部分，其是電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力來(lái)源，如果其表現(xiàn)為參數(shù)上的不足，或者是在參數(shù)上出現(xiàn)了嚴(yán)重的問(wèn)題，將直接影響到電動(dòng)汽車(chē)的駕駛效果，在很多方面都會(huì)給電動(dòng)汽車(chē)構(gòu)成嚴(yán)重的威脅。結(jié)合以往的工作經(jīng)驗(yàn)和當(dāng)下的工作標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)為蓄電池參數(shù)設(shè)計(jì)與匹配，應(yīng)該在以下幾個(gè)方面努力：第一，不同的單體容量蓄電池組合，其會(huì)對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力性能產(chǎn)生差異化的影響。除此之外，對(duì)于電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)的整體參數(shù)而言，加速時(shí)間、最大爬坡度是兩個(gè)比較重要的指標(biāo)，在相關(guān)研究的曲線(xiàn)當(dāng)中，可以了解到影響規(guī)律表現(xiàn)為非線(xiàn)性的特點(diǎn)。第二，蓄電池在容量得到增加以后，自身的總質(zhì)量也表現(xiàn)為增加的情況，當(dāng)蓄電池的質(zhì)量表現(xiàn)為增加以后，就會(huì)對(duì)電動(dòng)汽車(chē)整體的性能產(chǎn)生很大的影響。因此，在蓄電池的參數(shù)匹配和設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須將電池的具體容量、電池本身的質(zhì)量，做出相關(guān)的協(xié)調(diào)處理，要盡量將兩個(gè)變量保持在一個(gè)和諧的狀態(tài)上，減少對(duì)電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)造成的不利影響，提高駕駛的體驗(yàn)。第三，不同單體容量的蓄電池組合，其針對(duì)電動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)駛的里程性能，在影響方面基本上表現(xiàn)為相同的狀態(tài)。簡(jiǎn)單而言，當(dāng)蓄電池組的容量表現(xiàn)為增大的情況以后，電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)駛里程也會(huì)隨之而增大，最終對(duì)電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)產(chǎn)生的影響也愈加突出。

2.2 直接檔驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)比優(yōu)化設(shè)計(jì)

在電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)當(dāng)中，除了蓄電池方面的參數(shù)匹配設(shè)計(jì)外，還應(yīng)該在傳動(dòng)系數(shù)比方面，要按照優(yōu)化的原則去選擇。一般而言，傳統(tǒng)的汽車(chē)運(yùn)行過(guò)程中，其主要是根據(jù)整車(chē)的動(dòng)力性能指標(biāo)的相關(guān)要求，完成傳動(dòng)系數(shù)比的選擇，這其中涵蓋了 3個(gè)指標(biāo)，分別為最高車(chē)速、最大爬坡度、加速時(shí)間。對(duì)于電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)的傳動(dòng)系數(shù)比而言，這 3個(gè)指標(biāo)同樣是比較重要的內(nèi)容，根據(jù)相關(guān)研究結(jié)果顯示，在直接檔驅(qū)動(dòng)的情況下，按照不同的傳動(dòng)比條件進(jìn)行對(duì)比，傳動(dòng)比的數(shù)值選擇情況，將會(huì)對(duì)最高速度、最大爬坡度、加速時(shí)間、續(xù)駛里程 4項(xiàng)內(nèi)容產(chǎn)生較大的影響。我們想要在傳動(dòng)比系數(shù)的匹配設(shè)計(jì)上做出優(yōu)化，就必須保證上述的 4項(xiàng)指標(biāo)均進(jìn)行協(xié)調(diào)性的設(shè)計(jì)，減少固有的矛盾和沖突，既要提

匹配方案能很好地滿(mǎn)足 ECE城市循環(huán)工況的行駛要求，跟隨速度良好，行駛平穩(wěn)， SSOC變化也較為穩(wěn)定；驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流與輸出轉(zhuǎn)矩均處于設(shè)計(jì)指標(biāo)范圍內(nèi)，這對(duì)改善整車(chē)動(dòng)力性能，提高電池效率，增大續(xù)駛里程等都具有十分重要的意義。利用建立的電動(dòng)汽車(chē)整車(chē)性能仿真模型，仿真分析了匹配優(yōu)化后電動(dòng)汽車(chē)整車(chē)性能特性，仿真結(jié)果表明：本文提出優(yōu)化匹配方案能很好地滿(mǎn)足 ECE城市循環(huán)工況的行駛要求，這對(duì)改善整車(chē)動(dòng)力性能，提高電池效率，增大續(xù)駛里程等都具有十分重要的意義。

4 總結(jié)

本文對(duì)電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)匹配及優(yōu)化展開(kāi)討論，現(xiàn)下所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)在可行性方面較高，已經(jīng)有很多的廠(chǎng)家在投入生產(chǎn)，并且在相關(guān)的試驗(yàn)上、試運(yùn)行上，都取得了不錯(cuò)的結(jié)果。電動(dòng)汽車(chē)的生產(chǎn)和實(shí)施，可以為城市交通做出更多的保障，減

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0 200 400 600 800 t/s

（c）開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)電源

少了傳統(tǒng)汽車(chē)帶來(lái)的不足和影響，日后應(yīng)該在電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)方面深入的研究，提高系統(tǒng)的多項(xiàng)性能。

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