纯电动汽车动力系统参数选择与匹配

车辆工程技术15车辆技术1　纯电动汽车的动力匹配研究背景意义及现状1.1　研究背景及意义 从汽车诞生，到现在已经有一百多年的历史了，而且发展速度越来越快。

现如今汽车已经不是简单的代步工具，已经成为人们的生活和文化的一部分。

但同时也会带来很多方面的负面影响。

汽车尾气带来的环境问题，严重污染了空气质量，对人们的生活造成了诸多影响并且严重危害人们的身心健康。

同时，人们对能源的需求急剧上升，使我国乃至全球面临能源紧缺的危机[1]。

因此，推动汽车产业转型加快发展节能与新能源汽车，特别是纯电动轿车，是解决燃油汽车所导致的环境问题以及应对国家能源紧张、全球气候变化的重要举措。

随着纯电动轿车需求量的持续高涨，如何快速高效的开发出满足市场需求的产品是厂家面对的主要问题[2]。

纯电动轿车动力总成部分作为传动系统核心单元，其性能的优劣是纯电动轿车能否在市场立足的重要保障[3]。

1.2　研究现状 国外对纯电动轿车的研究时间比较早，主要是政府对研究机构和汽车企业进行资助扶持政策。

美国政府于2009年以后，陆续的为电动轿车的推广提供了很多贷款和补贴，用于研究电动轿车电控和电池等核心技术的研究，为新能源汽车的电池、电驱动等技术提供了很好的发展条件[4-5]。

日本则早在1996年就对电动轿车进行了鼓励推广，对购买者进行补贴和免税等相关政策，促进了日本在新能源汽车核心技术领域取得了一定的发展[6-7]。

国内对纯电动轿车的研究时间相对国外则较晚，但近些年我国政府对新能源汽车的扶持推广力度很大，国内的电动轿车企业或机构在相关技术上取得了较快的发展。

同时，也成长起来了一批电池企业，如宁德时代、比亚迪、国轩高科以及天津力神等电池企业[8-9]。

武汉理工大学的喻厚宇等人对双轴驱动纯电动轿车控制策略进行了分析研究，提高了车辆动力经济性能和制动性能。

吉林大学周飞鲲等针对目前国内外纯电动轿车的结构特点，基于Cruise/Simulink建立了多种模式的VCU开发模型。

关于纯电动汽车动力传动系统匹配与整体优化摘要：发展新能源汽车成为未来汽车行业的主要趋势，纯电动汽车已经成为社会关注的重点问题。

但是当前纯电动汽车在关键技术等方面还是存在不足，主要集中在续航和充电等两个方面，而如何处理好纯电动汽车动力传动系统匹配，做好系统参数的设置，使汽车在规定电量当中最大限度地提升动力性，保障有效的续航里程成为主要目标。

解决纯电动汽车动力传动系统参数匹配与整体优化具有现实意义。

关键词：纯电动汽车；动力传动系统匹配；整体优化我国汽车尾气排放严重，能源消耗不断地加快，导致传统汽车节能环保问题突出。

而纯电动汽车在结构上更为简单，能源选择多样，与传统汽车相比不会产生加大的噪声，能够更好地控制尾气的排放，逐渐的受到了不同汽车企业的关注，加大了对纯电动汽车的研发力度。

1纯电动汽车结构原理动力系统、电气设备等共同构建成为纯电动汽车的基本结构，并且与内燃机在结构上进行比较，两者最大的差异主要集中在动力系统上，特别是纯动力汽车主要有电力驱动系统、电源管理系统以及辅助系统。

在电力驱动系统运行当中将电池化学能之间的转换为汽车动能，同时还能够在汽车减速等状态下降动能转换为电能直接的存储到电池当中。

功率转换器、机械传动系统、电子控制器等共同构建成为电力驱动系统，对于纯电动汽车整体动力与经济状况等有着直接的影响。

电源系统能够为汽车的行驶提供驱动能源，主要有能量管理系统、充电装置、蓄电池等。

并且能够检测电池的运行状态，开展及时的充电管理。

纯电动汽车辅助功能主要有照明系统、空调系统等。

同时还具有辅助动力源，能够为空调系统等提供及时的电源。

2纯电动汽车动力系统参数匹配设计2.1电机参数设计对于驱动电机纯电动汽车有着较高的要求，与传统电机相比在技术规范上更为严格，这是由于驱动电机关系到汽车的频繁起动和停车的过程有效性，将会承受较大的制动力，特别是纯电动汽车在电机使用上要凸显出瞬时功率、过载能力等特点，需要拥有较为突出的加速性能，要保障其使用寿命较长。

新能源汽车的动力系统整车匹配研究随着环保意识的增强以及对传统燃油汽车的排放和资源消耗问题的担忧，新能源汽车逐渐成为了人们关注的焦点。

而新能源汽车的动力系统是其核心技术之一，对整车性能和性价比起到至关重要的作用。

本文将就新能源汽车的动力系统整车匹配研究进行探讨。

一、新能源汽车动力系统简介新能源汽车动力系统包括电动机、电池组和电控系统。

其中，电动机是提供动力的核心部件，电池组则储存电能，电控系统则实现对整个动力系统的控制和调节。

二、动力系统整车匹配原则在新能源汽车的动力系统整车匹配中，需要考虑多个方面的因素，确保整车性能和实际使用需求的匹配。

1. 动力系统的动力性能与整车匹配不同型号的新能源汽车需要提供不同的动力性能，如加速性、续航里程等。

所以在动力系统整车匹配时，应根据车辆的使用场景和功率需求来选择合适的电动机类型和功率输出。

2. 电池组能量与整车匹配电池组的储能能力直接决定了新能源汽车的续航里程。

因此，在整车匹配中，应选择电池组的储能容量和放电性能以满足车辆的需求。

同时还需考虑电池组的重量、体积等因素对整车的影响。

3. 电控系统的稳定性与整车匹配电控系统是新能源汽车的大脑，负责控制电动机和电池组的工作状态。

在整车匹配中，需要确保电控系统的稳定性，并根据动力系统的特点进行参数调节以提供更好的驾驶体验。

4. 动力系统整车热管理与匹配新能源汽车动力系统的高效运行需要保持合适的温度范围。

散热系统的设计和匹配将直接影响整车性能和动力系统的寿命。

因此，在动力系统整车匹配中，应注意热管理系统的设计与匹配。

三、动力系统整车匹配研究方法为了实现新能源汽车动力系统的整车匹配，研究人员采用了多种方法和技术。

1. 整车仿真模拟利用计算机仿真软件，构建新能源汽车的整车模型，对不同参数进行模拟和优化，从而得到最佳的动力系统整车匹配方案。

2. 硬件原型测试通过搭建新能源汽车的硬件原型，进行实际测试和数据采集。

根据测试结果，对动力系统进行调整和优化，以达到最佳的整车匹配效果。

纯电动汽车动力系统参数匹配设计及优化◎姚泳发展新能源汽车包括混合动力汽车（HEV）、纯电动汽车（PEV）以及燃料电池汽车（FCEV）是实现我国能源安全和环境保护以及中国汽车工业健康可持续发展的必然趋势。

纯电动汽车以车载二次电源作为储能方式，以电动机为动力装置驱动车辆行驶，相比混合动力汽车而言，具有零排放、低噪声且结构简单等特点。

本文以满足动力性需求为前提，以提高整车经济性并降低整车成本为目标，在动力系统部件特性分析结果的基础上，探索纯电动汽车整车动力系统参数匹配技术的关键。

在满足续驶里程约束的前提下满足整车系统目标；充分考虑工况和系统效率对整车性能的影响，提出对动力系统参数进行了综合寻优操作，在手动整定方法基础上进一步提高了整车的经济性潜力。

一、动力系统参数匹配目标根据纯电动整车的基本性能要求以及用户和市场的接受度影响因素，综合确定纯电动汽车动力系统参数匹配目标如下：1.动力性约束。

整车动力性是整车驾驶性能的基本保证，关系到驾驶员的直观操作感觉。

因此，应考虑满足整车动力性指标要求，确保整车能够达到基本的动力性指标，如最高车速、加速时间以及爬坡度等。

2.经济性提高。

整车经济性体现了纯电动整车的能耗水平，是评价纯电动汽车技术水平的关键指标之一，尤其是纯电动汽车搭载能量有限，通过参数匹配的方式提高整车经济性潜力至关重要。

3.降低成本。

整车成本问题是制约动纯电动汽车产业化发展和市场推广的一个主要因素，尤其是纯电动汽车需较多的电池以满足功率和能量的要求从而导致电池数量增多、初始配置成本较高，而且动力电池循环使用次数受到使用制度的极大影响，往往先于整车而提前“报废”从而不得不更换电池导致维护和使用成本的大大增加。

因此，应从初始配置成本和维护使用成本两方面予以考虑，在满足整车需求的情况下，通过合理匹配动力系统参数，达到降低成本的目的，提高市场及用户的接受度。

二、动力系统参数匹配任务系统参数匹配的主要任务是确定动力系统部件的选型和参数确定，也就是电机系统、电池系统以及变速器的样式和他们的关键特征参数的设定。

科技风2021年6月机械化工DO/10.19392/kd1671-7341.202117075纯电动汽车动力系统参数匹配及仿真研究韩宁梁作华刘婷聊城职业技术学院山东聊城252000摘要：纯电动汽车动力系统参数匹配及仿真研究是其设计开发中的一个重要环节，主要工作是根据预设的电动汽车性能指标，对动力系统的主要部件进行选型，以及动力参数的匹配和仿真，本文利用电动汽车仿真软件ADVISOR进行仿真，根据仿真结果，对纯电动汽车进行动力性和经济性分析，仿真数据显示所匹配的动力系统参数基本满足设计要求。

关键词：纯电动汽车；动力系统；ADVISOR；仿真尽管汽车为人类现代生活提供了巨大的方便，但随着汽车数量的逐年增加,也造成了巨大的能源和环境问题。

纯电动汽车是以可充电电池作为动力源，由电机驱动，因此其具有环保无污染、噪声低、能源利用率高等显著特点，在能源环境问题日益严峻的今天逐渐受到了汽车行业的重视。

纯电动汽车动力系统参数匹配主要是指在满足整车动力性和经济性的基本要求下，合理匹配动力系统中各部件的类型和参数。

纯电动汽车动力系统相关参数的设计与匹配对整车性能有着非常显著的影响,合理的参数匹配可以有效地改善纯电动汽车在各种工况下行驶时的性能。

1纯电动汽车动力系统参数的匹配设计1.1纯电动汽车的性能指标根据国家标准GB28382-2012、GB18385-2001以及GB18386-2001中对纯电动汽车的动力性能、经济性能的相关技术要求，本论文提出了某纯电动汽车的基本性能指标，如下表所示。

性能指标参考值最高车速>120km/h加速时间0〜50km/m加速时间＜8s 0〜100km/m加速时间＜15s最大爬坡度25%（车速为20km/h）续驶里程#120km（60km/h匀速行驶）1.2电机类型选择及参数匹配设计对纯电动汽车电机进行匹配主要是对电机类型进行选择,对电机功率的计算以及转矩转速的确定。

1.2.1电机的类型选择驱动电机的选择对纯电动汽车的性能有很大影响，不仅需要满足汽车运行时的基本性能，还应当满足汽车行驶时的舒适性、环境适应性等要求。

《纯电动汽车动力系统参数匹配及整车控制策略研究》篇一一、引言随着环境保护意识的逐渐加强和科技的不断进步，纯电动汽车作为一种新型的交通工具，正受到越来越多的关注和重视。

动力系统作为纯电动汽车的核心部分，其参数匹配及整车控制策略的研究对纯电动汽车的性能和运行效果起着决定性的作用。

本文将重点探讨纯电动汽车动力系统的参数匹配以及整车控制策略的研究，为相关研究和实践提供理论支持。

二、纯电动汽车动力系统参数匹配1. 电池系统参数匹配电池系统是纯电动汽车的能量来源，其性能直接影响到整车的续航里程和动力性能。

电池系统参数匹配主要包括电池类型选择、电池容量确定以及电池组布置等。

应根据车辆的使用需求、成本考虑以及环境适应性等因素，选择合适的电池类型和容量。

同时，合理的电池组布置可以保证电池系统的散热性能和安全性。

2. 电机系统参数匹配电机系统是纯电动汽车的动力输出部分，其性能直接影响到整车的动力性能和能效。

电机系统参数匹配主要包括电机类型选择、额定功率和峰值功率的确定等。

应根据车辆的使用需求、电机效率、成本等因素，选择合适的电机类型和功率。

3. 控制系统参数匹配控制系统是纯电动汽车的动力传递和管理部分，其性能直接影响到整车的运行稳定性和能效。

控制系统参数匹配主要包括控制器类型选择、控制策略的制定等。

应结合电池系统和电机系统的特性，制定合理的控制策略，以实现整车的高效运行。

三、整车控制策略研究1. 能耗优化控制策略能耗优化控制策略是纯电动汽车控制策略的重要组成部分，其主要目的是在保证车辆动力性能的前提下，降低能耗，提高续航里程。

可以通过优化车辆的运行模式、驾驶者的驾驶行为以及电池管理系统等手段，实现能耗的优化。

2. 充电策略研究充电策略是纯电动汽车充电过程中的重要控制策略，其目的是在保证充电安全的前提下，提高充电效率。

应根据电池系统的特性，制定合理的充电策略，包括充电模式选择、充电电流和电压的控制等。

3. 故障诊断与保护策略故障诊断与保护策略是保证纯电动汽车安全运行的重要措施。

电动汽车动力性能参数匹配设计随着环保意识的增强和石油资源的枯竭，电动汽车作为一种零排放的可持续交通工具，逐渐受到了人们的关注和青睐。

电动汽车的动力性能参数是评价其综合性能的重要指标之一，正确的参数匹配设计可以提高电动汽车的行驶性能和能耗效率。

本文将对电动汽车的动力性能参数进行详细的匹配设计，包括最大功率、最大扭矩、续航里程和充电时间等参数。

一、最大功率和最大扭矩参数的匹配设计最大功率和最大扭矩是衡量电动汽车动力性能的重要指标，它们直接影响着汽车的加速性能和爬坡能力。

一般来说，汽车的最大功率和最大扭矩越大，其动力性能越好。

但是，功率和扭矩的大小与电动汽车的总重量、电机功率和电池容量等因素有关。

首先，根据电动汽车的总重量，确定合适的最大功率。

总重量包括车辆本身的重量以及乘客和货物的重量。

一般来说，车辆总重量越大，所需的最大功率越大。

然后，根据电机的额定功率和效率以及电池容量，计算出电动汽车所需的最大扭矩。

电机的额定功率一般取电动汽车最大功率的1.2倍，以满足车辆最大功率输出的需求。

电池的容量大小直接影响着电动汽车的续航里程，应根据用户的使用习惯和需求进行匹配设计。

二、续航里程的匹配设计电动汽车的续航里程是衡量其电池容量和能耗效率的重要指标。

续航里程越长，表示电动汽车的能耗效率越高，使用时间越长。

电动汽车的续航里程与电池容量、电池能量密度和电动机效率等因素有关。

首先，根据用户的使用需求和习惯，确定合适的续航里程。

一般来说，城市通勤的用户对续航里程的要求不高，一般在150km左右即可满足日常出行需求。

对于长途出行的用户，需要更高的续航里程，一般在300km以上。

然后，根据电池的能量密度和电池容量，计算出所需的电池重量。

电池能量密度越大，表示电池单位体积或单位重量所储存的能量越多，可以提高电动汽车的续航里程。

根据所需的电池重量和电动汽车总重量，可以确定电池的种类和容量。

三、充电时间的匹配设计充电时间是衡量电动汽车充电效率的重要指标。

整车技术参数取值：最高车速 80km/h 爬坡车速 5km/h 最大爬坡度 30° 加速时间 10s 传动系效率 0.9 滚动阻力系数 0.02 电机过载系数 4.5 电机扩大恒功率区系数 2一、电机峰值功率及额定功率的匹配电机的功率大小直接关系到电动汽车的动力性的好坏。

电机功率越大，电动汽车的加速性能和最大爬坡度越好，但电机的体积和质量也会相应地增加，同时电机不能经常保持在高效率下工作，降低了电动汽车的能量利用率，降低了汽车的行驶里程。

驱动电机的最大功率（P max e ）必须满足最高车速时的功率（P e ）、最大爬坡度时的功率（P a ）及根据加速时间的功率（P c ）要求，即：P maxe ],,max[c a e P P P ≥。

其中，⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=15.2136002max max Au C mgf u P D Te η ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=15.21sin cos 36002max max i D T ia Au C mg mgf u P ααη ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯++=a aD a a a a Ta c t Au C t u mgf t u m t P 5.215.215.123600132δη 式中：max u ——最高车速，km/h ； T η——传动系机械效率； m ——电动汽车整备质量，kg ； f ——滚动阻力系数； D C ——空气阻力系数； A ——迎风面积，m 2；max α——最大爬坡度，(︒)； i u ——爬坡车速，km/h ；a u ——汽车的加速末速度，km/h ； a t ——汽车加速时间，s 。

kw P 52.6=εkw P a 1.10=kwP c 2.4=电机的峰值功率与额定功率的关系为：额峰P Pλ=式中：峰P ——电机峰值功率，kw ； 额P ——电机额定功率，kw ； λ——电机过载系数。

根据max e P 选择驱动电机的峰值功率，这里选择=额P10kw ，=峰P 45kw 。

电动汽车动力匹配计算规范(纯电动)XH-JS-04-013电动汽车动力匹配计算设计规范编制：年月日审核：年月日批准：年月日XXXX有限公司发布目录一、................................ 概述1二、............................... 输入参数12.1 基本参数列表 (1)2.2 参数取值说明 (1)三、................ XXXX动力性能匹配计算基本方法23.1 驱动力、行驶阻力及其平衡 (3)3.2 动力因数 (6)3.3 爬坡度曲线 (6)3.4 加速度曲线及加速时间 (7)3.5 驱动电机功率的确定 (7)3.6 主驱动电机选型 (8)3.7 主减速器比的选择 (8)参考文献 (9)一、概述汽车作为一种运输工具，运输效率的高低在很大程度上取决于汽车的动力性。

动力性是各种性能中最基本、最重要的性能之一。

动力性的好坏，直接影到汽车在城市和城际公路上的使用情况。

因此在新车开发阶段，必须进行动力性匹配计算，以判断设计方案是否满足设计目标和使用要求。

二、输入参数2.1 基本参数列表进行动力匹配计算需首先按确定整车和发动机基本参数，详细精确的基本参数是保证计算结果精度的基础。

下表是XXXX动力匹配计算必须的基本参数，其中发动机参数将在后文专题描述。

表1动力匹配计算输入参数表。

2.2 参数取值说明1）迎风面积迎风面积定义为车辆行驶方向的投影面积，可以通过三维数模的测量得到，三维数据不健全则通过设计总布置图测得。

XXXX 车型迎风面积为A 一般取值5-8 m 2 。

2）动力传动系统机械效率根据XXXX 车型动力传动系统的具体结构，传动系统的机械效率T η主要由主驱动电机传动效率、传动轴万向节传动效率、主减速器传动效率等部分串联组成。

采用有级机械变速器传动系的车型传动系统效率一般在82％到85％之间，计算中可根据实际齿轮副数量和万向节夹角与数量对总传动效率进行修正，通常取传动系统效率T η值为78-82％。

电动汽车动力性能匹配计算基本方法
电动汽车的动力性能主要包括加速性能、最高速度、爬坡能力和能耗
等指标。

在计算动力性能匹配时，首先需要确定电动汽车的车辆质量、车
辆空气阻力系数和滚动阻力系数等基本参数。

其次，需要根据所需的加速
性能和最高速度，计算出所需的功率和扭矩需求。

动力性能匹配计算的基本方法包括以下几个步骤：
1.估算行驶阻力：根据电动汽车的车辆质量、车辆空气阻力系数和滚
动阻力系数等参数，计算出电动汽车在不同速度下所受到的总行驶阻力。

2.计算所需的最大功率：根据所需的最高速度和行驶阻力，计算出电
动汽车在最高速度下所需的最大功率。

这个功率是电动汽车所需的最大输
出功率，也是电机功率的一个重要参考值。

3.估算加速性能：根据所需的加速性能和总行驶阻力，计算出电动汽
车所需的加速度。

通过加速度和车辆质量，可以估算出电动汽车在加速过
程中所需的平均功率。

4.确定电机配置：根据所需的最大功率和加速性能，确定电动汽车所
需的电机配置。

这包括电机的功率、扭矩和减速比等参数。

5.计算电池容量：根据所需的续航里程和能耗，计算出电动汽车所需
的电池容量。

这个容量在一定程度上决定了电动汽车的续航能力。

以上是电动汽车动力性能匹配计算的基本方法。

在实际计算中，还需
要考虑其他因素，如电机效率、电池充放电效率和系统整体效率等。

此外，随着电动汽车技术的不断发展，也需要根据新的技术和需求进行适当的调
整和改进。