微型純電動汽車動力系統匹配及優化仿真研究

陳龍浩

摘 要：文章以一款微型客車為例，在滿足預設的動力性能要求的條件下，理論匹配計算出動力系統中電機、電池及減速器等關鍵部件的參數，通過應用正向仿真軟件AVL Cruise，設置工況為中國典型城市工況，驗證理論計算的合理性，得出了整車的爬坡加速等動力性能、電耗和續駛里程等經濟性能。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行優化，在保證設計的動力性要求下，整車的能耗降低了3.41%。

關鍵詞：純電動汽車;動力系統;參數匹配;Cruise仿真;多目標優化

中圖分類號：U469.7 ?文獻標識碼：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

隨著汽車工業的高速發展，全球能源緊缺問題愈發嚴重，傳統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，考慮到實現難度，純電動汽車被認為是當下合理的解決方案^[1]。純電動汽車動力系統的匹配方案存在多樣性，若類似之前的實車臺架測試，會增加大量的研發成本和研發周期，合理地利用仿真軟件，可以節省大量成本^[2]。

本文通過一款純電動客車的整車參數，根據企業開發該車型制定的性能指標，以匹配相應的驅動電機，電池系統和傳動系統，在Cruise軟件中搭建整車的模型，進行仿真模擬，驗證理論匹配的合理性。

1 純電動汽車的整車設計參數

為了進行動力系統的匹配及優化工作，首先應該獲得整車本身的的結構參數，選擇的該車的整車參數和性能指標參數如表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，經濟性方面，百公里電耗減小3.41%，整體性能相對優化前有所提高。

6 結論

本文介紹了一種關于純電動微型客車的動力系統參數設計匹配方法，根據動力性能和整車受力分析，對于動力系統的主要部件進行選型。利用Cruise仿真軟件建立了仿真模型，對整車的動力性能及經濟性能進行了仿真，仿真結果顯示其最高車速，爬坡性能，加速性能都滿足之前設計的要求，驗證了匹配結果的合理性。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行了優化，優化結果綜合顯示，純電動車的電耗下降了3.41%。

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