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亚博安全有保障-基于CRUISE的电动汽车的建模与仿真

编辑:亚博安全有保障 来源:亚博安全有保障 创发布时间:2021-06-01阅读16075次
  本文摘要:动力性与经济性是电动汽车的最重要评价指标,本文根据某一款显电动汽车的基本技术参数和设计拒绝,再行基于理论设计对该车型展开电机和电池的参数给定,再行利用CRUISE软件搭起整车模型,对整车展开动力性与经济性建模分析。

动力性与经济性是电动汽车的最重要评价指标,本文根据某一款显电动汽车的基本技术参数和设计拒绝,再行基于理论设计对该车型展开电机和电池的参数给定,再行利用CRUISE软件搭起整车模型,对整车展开动力性与经济性建模分析。通过结果分析,证明理论设计参数符合设计拒绝,检验该方法的可行性,为显电动汽车更进一步设计研究获取理论依据。

0章节电动汽车以电能这一清洁能源为动力来源,零排放,零污染,是汽车行业未来的发展方向。动力性和经济性是汽车最重要的性能指标,合理较好的整车参数给定方法不仅可以符合车辆的动力性拒绝,而且可以提升车辆续驶历程,提高车辆经济性能。

用于专业软件CRUISE对汽车展开建模建模,可以延长整车开发周期,减少开发成本。本文以某一款显电动汽车研发为事例,根据显电动汽车理论设计原理,对整车参数展开给定计算出来,并使用CRUISE软件搭起整车模型,对整车动力性、经济性展开建模研究。1参数给定计算出来显电动汽车动力系统参数给定的主要任务是已完成动力系统部件的选型和参数确认,即确认电机、电池以及变速器的型式及其关键特征参数。

本文挑选某电动汽车为研究对象,整车参数如表格1右图。根据设计拒绝,本课题设计的纯电动汽车动力性指标如表格2右图:1.1电机参数给定驱动电机是显电动汽车唯一的动力来源,是要求整车动力性与经济性的关键因素之一。自由选择一台电动汽车的驱动电机,必须给定的参数主要有电机的额定功率、仅次于功率、额定扭矩、最低扭矩等。

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1.1.1确认电机额定功率与仅次于功率电机功率一般来说由电动汽车的最低车速u()、仅次于爬坡度和加速时间t这三个动力性能指标要求。最低车速确认仅次于功率计算出来最低车速时,忽视坡度阻力,车辆主要受到滑动阻力和风阻的影响,仅次于市场需求功率为式中:为传动系由效率(本文所取0.9);为滑动阻力系数;为空气阻力系数;为波浪面积;为最低车速。汽车以某一速度爬上一定坡度时,仅次于市场需求功率为式中。

车辆加快过程中,忽视坡路阻力,所受到的阻力主要还包括滚阻、风阻以及加快阻力,加快后期所须要功率仅次于,仅次于市场需求功率为式中:为经过加快后汽车速度,为加速时间,为转动质量折算系数。电动汽车驱动电机仅次于功率不应能同时符合汽车对最低车速、爬坡度以及加速时间的拒绝,所以驱动电机仅次于功率须要满足条件为:将整车参数代入上述公式中求得,,。因此电机仅次于功率可选。

驱动电机额定功率须要符合最高速的90%巡弋行经的功率,即。由式闻,电机短路系数=1.8。驱动电机仅次于转矩必须符合汽车跟上转矩和仅次于爬坡度拒绝。

在确认驱动电机仅次于转矩时,指出汽车直线运动行经,则此时车辆行经方程为即电机仅次于转矩为式中:为空气密度(),为汽车爬坡速度,为传动系由仅次于传动比,为轮胎滑动半径。根据以上分析本文自由选择的驱动电机主要性能参数如表格右图。1.2动力电池参数给定比起传统的铅酸电池,锂电池具备较高的能量密度,而且循环使用寿命宽、安全系数高等优点,被广泛应用在显电动汽车和混合动力汽车上。电池组电压等级与电机工作电压相匹配,确认电池组电压等级。

电池的能量计算公式为。根据整车设计目标拒绝,60km/h直线运动运营续驶里程S不应超过140km。电动汽车以直线运动行经,整车市场需求功率为电机控制器输出功率为。式中为驱动系统可调效率。

顺向条件下,符合一定行经距离S所需能量为电池组的能量满足条件为。动力电池在一定的静电深度下,所能释放出的额定能量为动力电池在一定的静电深度下需要符合的汽车续驶历程为。式中为电池块有效地静电容量,本文所取0.8。

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在实际运营时汽车耗电量附件耗电量占到整车耗电量大约15%左右。将涉及参数带进计算出来确认电池组总电压为,容量C=60Ah。电池组明确参数信息如表格右图1.3传动比给定在电机输出特性一定时,电动汽车传动比的自由选择不应符合汽车动力性能的拒绝,即不应符合汽车最低希望车速、仅次于爬坡度和加速时间的拒绝。本文所研究的电动汽车使用相同速比减速器,这样可以省却变速器,利用主减速器构建必要档驱动,从而大大降低整车的质量,提升能源的利用率。

驱动系统传动比。传动系由传动比的下限主要是根据发动机或者电机最低扭矩和车辆的最低车速联合确认的,其计算公式如式为其中,回应电机仅次于扭矩,回应汽车最低车速。

传动比对于传动系由速比上限的计算出来主要是根据车辆设计仅次于爬坡度指标拒绝来计算出来,其计算公式如式为其中,回应仅次于坡度行经时车辆所不受阻力。回应电机仅次于输入转矩。综上所述,该汽车相同传动比是非8.3。

2AVLCRUISE建模与建模2.1建模模型创建CRUISE软件是一种针对汽车动力性、经济性展开分析的软件,使用模块化的设计方法,可以对给定结构形式的汽车传动系统展开建模和建模。整车模型模块搭配整车模块,驾驶室模块、单级滑行模块,车轮和制动器。车辆模型如图所示创建好样车模型后,输出电机MAP图、减速比、波浪面积、轴距、整车装备质量等参数后,通过自定义新的欧洲循环工况(NEDC)、仅有负荷加快性能、爬坡性能、仅次于速度性能、60km/h顺向行经五个计算出来任务,分析研究参数给定后整车的动力性与经济性。

2.2建模结果分析循环工况下电机特性分析。本文使用新的欧洲循环工况(NEDC),该工况总行经里程10.93km,历时1225s,最低车速120km/h,平均值车速32.1km/h,运营期间共计行驶13次。

基于定静态建模,循环过程瞬态电耗如图所示。由汽车速度曲线由此可知,给定后的车速符合NEDC工况拒绝,仅次于速度可以超过120km/h。由SOC曲线由此可知,在工况运营后期,随着汽车速度减小,SOC很快上升;行驶时SOC没显著变化,这是因为电机无怠速运转,不须要消耗能量;在刹车制动器时,电机通过再生制动系统,构建能量对系统,SOC水平下降。通过计算出来分析由此可知,一个循环工况,整车耗电量为4.8Ah。

根据Cruise软件的Result报告,获得该车明确的全负荷加快任务结果,如表格右图。由表格由此可知,该车由惯性加快至100km/h耗时14.85s,行经距离为240.07m,符合设计拒绝。(3)仅次于爬坡度结果分析汽车仅次于爬坡度是汽车动力性能的一个最重要指标,本文给定对象汽车的爬坡度曲线如图所示。

由图中曲线由此可知,该车在速度为20km/h时,仅次于爬坡度为32.68%。(4)仅次于速度结果分析图为该车最低车速曲线,根据Cruise软件的Result报告,可得该车仅次于速度为126km/h。

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小于本文整车仅次于速度设计拒绝。(5)续驶历程结果分析图为该车以60km/h车速直线运动行经的电池SOC变化曲线。本文电池有效地容量为80%(95%~15%),根据Cruise软件的Result报告查知该车SOC为15%时,续驶历程为139.64km,与整车设计拒绝140km十分相似,没能超过拒绝。3结论本文首先对一款正处于显电动客车的电机与电池参数展开了给定分析,然后对其展开建模和建模。

建模结果皆高达设计拒绝解释本文所选电机和电池符合设计拒绝,为先前研发工作获取了适当确保。


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