微型純電動汽車動力系統(tǒng)匹配及優(yōu)化仿真研究

陳龍浩

摘 要：文章以一款微型客車為例，在滿足預(yù)設(shè)的動力性能要求的條件下，理論匹配計(jì)算出動力系統(tǒng)中電機(jī)、電池及減速器等關(guān)鍵部件的參數(shù)，通過應(yīng)用正向仿真軟件AVL Cruise，設(shè)置工況為中國典型城市工況，驗(yàn)證理論計(jì)算的合理性，得出了整車的爬坡加速等動力性能、電耗和續(xù)駛里程等經(jīng)濟(jì)性能。最后利用帶精英策略非支配排序遺傳算法對傳動系速比進(jìn)行優(yōu)化，在保證設(shè)計(jì)的動力性要求下，整車的能耗降低了3.41%。

關(guān)鍵詞：純電動汽車;動力系統(tǒng);參數(shù)匹配;Cruise仿真;多目標(biāo)優(yōu)化

中圖分類號：U469.7 ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ?文章編號：1671-7988（2019）04-03-06

CLC NO.： U469.7Document Code：AArticle ID：1671-7988（2019）04-03-06

前言

隨著汽車工業(yè)的高速發(fā)展，全球能源緊缺問題愈發(fā)嚴(yán)重，傳統(tǒng)燃油汽車的替代方案將顯得迫在眉睫，形式各異的新能源汽車成為研究重點(diǎn)，考慮到實(shí)現(xiàn)難度，純電動汽車被認(rèn)為是當(dāng)下合理的解決方案^[1]。純電動汽車動力系統(tǒng)的匹配方案存在多樣性，若類似之前的實(shí)車臺架測試，會增加大量的研發(fā)成本和研發(fā)周期，合理地利用仿真軟件，可以節(jié)省大量成本^[2]。

本文通過一款純電動客車的整車參數(shù)，根據(jù)企業(yè)開發(fā)該車型制定的性能指標(biāo)，以匹配相應(yīng)的驅(qū)動電機(jī)，電池系統(tǒng)和傳動系統(tǒng)，在Cruise軟件中搭建整車的模型，進(jìn)行仿真模擬，驗(yàn)證理論匹配的合理性。

1 純電動汽車的整車設(shè)計(jì)參數(shù)

為了進(jìn)行動力系統(tǒng)的匹配及優(yōu)化工作，首先應(yīng)該獲得整車本身的的結(jié)構(gòu)參數(shù)，選擇的該車的整車參數(shù)和性能指標(biāo)參數(shù)如表1和表2所示。

由表5可以得出，在汽車的動力性方面，0-50km/h的加速時(shí)間有所增長，汽車的最高車速有所下降，而20km/h下的最大爬坡度基本不變，經(jīng)濟(jì)性方面，百公里電耗減小3.41%，整體性能相對優(yōu)化前有所提高。

6 結(jié)論

本文介紹了一種關(guān)于純電動微型客車的動力系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)匹配方法，根據(jù)動力性能和整車受力分析，對于動力系統(tǒng)的主要部件進(jìn)行選型。利用Cruise仿真軟件建立了仿真模型，對整車的動力性能及經(jīng)濟(jì)性能進(jìn)行了仿真，仿真結(jié)果顯示其最高車速，爬坡性能，加速性能都滿足之前設(shè)計(jì)的要求，驗(yàn)證了匹配結(jié)果的合理性。為了更好地提高該車的性能，使用帶有精英策略的非支配排序遺傳算法對汽車的傳動比進(jìn)行了優(yōu)化，優(yōu)化結(jié)果綜合顯示，純電動車的電耗下降了3.41%。

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