微型纯电动汽车动力系统匹配及优化仿真研究

陈龙浩

摘 要：文章以一款微型客车为例，在满足预设的动力性能要求的条件下，理论匹配计算出动力系统中电机、电池及减速器等关键部件的参数，通过应用正向仿真软件AVL Cruise，设置工况为中国典型城市工况，验证理论计算的合理性，得出了整车的爬坡加速等动力性能、电耗和续驶里程等经济性能。最后利用带精英策略非支配排序遗传算法对传动系速比进行优化，在保证设计的动力性要求下，整车的能耗降低了3.41%。

关键词：纯电动汽车;动力系统;参数匹配;Cruise仿真;多目标优化

中图分类号：U469.7  文献标识码：A  文章编号：1671-7988（2019）04-03-06

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

前言

随着汽车工业的高速发展，全球能源紧缺问题愈发严重，传统燃油汽车的替代方案将显得迫在眉睫，形式各异的新能源汽车成为研究重点，考虑到实现难度，纯电动汽车被认为是当下合理的解决方案^[1]。纯电动汽车动力系统的匹配方案存在多样性，若类似之前的实车台架测试，会增加大量的研发成本和研發周期，合理地利用仿真软件，可以节省大量成本^[2]。

本文通过一款纯电动客车的整车参数，根据企业开发该车型制定的性能指标，以匹配相应的驱动电机，电池系统和传动系统，在Cruise软件中搭建整车的模型，进行仿真模拟，验证理论匹配的合理性。

1 纯电动汽车的整车设计参数

为了进行动力系统的匹配及优化工作，首先应该获得整车本身的的结构参数，选择的该车的整车参数和性能指标参数如表1和表2所示。

由表5可以得出，在汽车的动力性方面，0-50km/h的加速时间有所增长，汽车的最高车速有所下降，而20km/h下的最大爬坡度基本不变，经济性方面，百公里电耗减小3.41%，整体性能相对优化前有所提高。

6 结论

本文介绍了一种关于纯电动微型客车的动力系统参数设计匹配方法，根据动力性能和整车受力分析，对于动力系统的主要部件进行选型。利用Cruise仿真软件建立了仿真模型，对整车的动力性能及经济性能进行了仿真，仿真结果显示其最高车速，爬坡性能，加速性能都满足之前设计的要求，验证了匹配结果的合理性。为了更好地提高该车的性能，使用带有精英策略的非支配排序遗传算法对汽车的传动比进行了优化，优化结果综合显示，纯电动车的电耗下降了3.41%。

参考文献

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