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电动轿车电动汽车的仿真试验研究(图)

时间:2012-8-26 15:00:27来源:本站原创浏览次数:

电动轿车和电动自行车
 

    电动汽车是高度机电一体化的产品, 与传统的 内燃机汽车相比, 它增加了许多电器部件, 如电动电动汽车机、动力锂电池功率转换器、控制器等。目前, 在动力锂电池和其它关键技术取得有效突破之前, 如何合理 地选择这些部件及其有关参数, 使其达到最优匹配, 在相同锂电池条件下, 提高电动汽车的动力性能, 增加 续驶里程, 一直是研究者追求的目标, 并已成为国内 外汽车行业研究的热点之一。模拟仿真作为一种现 代设计方法应用于电动汽车动力性能的计算已经有 很多的应用实例, 其中多数建立了传动系仿真模型, 并采用仿真软件进行计算。 
仿真与验证
纯电动车电机功率大小、基速点的位置、锂电池 的容量以及锂电池只数多少都会对整车的动力性、经 济性和成本产生影响。在开发电动汽车的过程中, 特别是在技术方案的选择阶段, 在关键部件的选择 上, 需要能够很快缩小范围, 找到最佳配置方案。可 利用仿真软件对整车和各部件进行建模, 通过交替 使用待选的关键部件进行仿真计算, 从而找到最佳 方案。为了使开发的新型纯电动轿车能够提高性 能, 缩短开发周期, 降低成本, 在这里采用虚拟产品 仿真工具对不同方案的整车性能进行评估, 结合整 车设计目标, 确定基本技术方案和对电机运行高效 区分布、锂电池放电倍率主要性能指标提出具体要求。 如图 1 所示为加速度仿真结果图, 图 2 为电机效率 分布图 
整车试验分析
对所开发的纯电动轿车进行了全面的性能考 核试验。包括转鼓试验台上进行的动力性试验、经 济性、续驶里程试验; 在试车场道路上进行的动力 性、经济性、续驶里程、噪声等试验; 在电波暗室进 行的整车电磁兼容性试验。
3.1 动力性试验
在交通部通县试验场对纯电动轿车的整车动 力性进行了试验。并将其结果与原车相比较, 结果 见表 2, 其中纯电动轿车是在半载的条件下进行的 实验。对比结果表明最高车速、0~50km/h 加速性 能、爬坡性能有所下降, 除最高车速外其它性能指 标均满足原车技术要求。其 50~100km/h 加速性能 明显优于原车。
3.2 续驶里程试验
续驶里程是电动汽车一项十分重要的性能, 结 果见表 3 , 为保证车辆的安全, 在汽车电量并未完 全用尽的情况下中止了试验, 车速仍能维持 40km/h 匀速行驶, 此时续驶里程已经达到了 252.9 km。城 市行驶工况续驶里程达到 172 km。
3.3 经济性能分析
发展电动汽车的另一个重要原因是由于其车 载能源是动力锂电池, 解决了石油能源紧缺的问题, 同时其经济性能也是汽油车所无法比拟的, 表 4 是 两种车型进行能量消耗率测量结果对比, 由结果可 以明显的看出两者的差距。 3.4电磁兼容性试验
    近年来, 汽车电子技术的广泛应用在改善汽车 各种性能的同时, 带来了不容忽视的电磁干扰的问 题, 而在电动汽车上这一问题显得尤为重要。在纯电 动轿车整车设计方案确定之初, 就对各个子系统电 磁干扰问题给予了高度重视, 从硬件到软件,从关键 器件选型到系统方案斟酌, 想尽各种手段降低整车 的无线电骚扰影响, 并提高各个控制系统本身的电 磁辐射抗扰性能。按照国家标准 GB/T 17619 — 1998《机动车电子器件组件的电磁辐射抗扰性限值 和测量方法》的要求, 进行电磁兼容测试。测试结果 表明, 所开发的主控制器抗电磁干扰性完全满足国 标要求, 即采用自由场法在 27~900MHz 频段加载 24V/m 干扰电场能正常工作。另外, 当干扰场强分别 加载到 50 V/m 和 76V/m, 在 27MHz~900MHz 频 段, 主控制器也均能正常工作, 表现出很强的抗电 磁干扰能力。整车依据 GB/T14023 — 2000《车辆、 机动船和由火花点火发动机驱动的装置的无线电 骚扰特性限值和测量方法》进行了测试, 结果均满 足要求。
在电动汽车研发的过程中, 应用"PSAT"仿真 软件对整车进行了建模和仿真计算分析, 同时对该 车进行了整车试验。然后, 将仿真结果与试验结果 对比, 从结果对比分析可以看出, 电动汽车的仿真 模型合理、实用,"PSAT"仿真计算可以较准确地反 映该电动汽车的实际情况。另外, 在仿真计算过程 中可以发现, 电动汽车的性能很大程度上取决于电 机及其控制系统, 这与传统汽车有很大的不同之 处, 并且, 整车试验结果从各方面都体现了电动汽 车的优越性, 由此可知, 电动汽车将是未来汽车的 最主要、最简洁的解决方案。
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