03-电动汽车电驱动系统参数匹配
分析电动汽车动力系统参数匹配及优化
必须将电池的具体容量、电池本身的质量， 做出相关的协调处理，要尽量将两个变量保 持在一个和谐的状态上，减少对电动汽车动 力系统造成的不利影响，提高驾驶的体验。 第三，不同单体容量的蓄电池组合，其针对 电动汽车续驶的里程性能，在影响方面基本 上表现为相同的状态。简单而言，Байду номын сангаас蓄电池 组的容量表现为增大的情况以后，电动汽车 的续驶里程也会随之而增大，最终对电动汽 车动力系统产生的影响也愈加突出。
FRONTIER DISCUSSION | 前沿探讨
谷尧 天津职业技术师范大学 天津市 300222
摘 要：随着自然环境的污染加重和汽车数量的不断提升，电动汽车的理念和产品开始不断的增加，很多地方都因 为电动汽车的加入，在日常的气体污染上得到了良好的控制，并且在日常出行当中获得了更高的便利。对 于电动汽车而言，动力系统是最重要的组成部分，想要让电动汽车在日后的发展中得到较高的成绩，就必 须对动力系统参数实施匹配处理，然后在进行相关的优化，保证电动汽车动力系统的可行性、可靠性进一 步的提升。文章就此展开讨论，并提出合理化建议。
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FRONTIER DISCUSSION | 前沿探讨
时代汽车
高行驶的速度和安全性，又不影响到续驶里 程的最大提升。经过大量的测试和分析以后， 发现最高车速指标、加速时间指标、续驶里 程指标，在直接档驱动条件的作用下，会随 着传动比的增大而减少；但是对于最大爬坡 度指标而言，却随着传动比的增大而增大。 所以，在上述的 4 项指标当中，无法全部达 到最大化的标准，只能是将电动汽车的某些 内容提升，以求在电动汽车的特色研究上提 高成绩，为不同的消费者提供更多的选择。
纯电动汽车电动机与电池匹配参数
电动机&电池匹配✧ 整车参数： 整车自重（带电池）：700KG （TBD ） 额定载荷： 300KG （4个人）✧ 计算变速器速比和车速：无变速箱，无差速器，根据产品定义设计最高车速：80KM/H ，计算电动机最高转速需求：0.3770.3770.24780/859/a rnu n km hin r m==⨯== 取满载时最高车速为40KM/H0.2470.37740/1a ru km h == 则430/n r m = ✧ 计算满载在正常道路上行驶时所需要的扭矩：初步确定传动效率为0.92，空气阻力系数为0.35、轮胎滚动阻力系数为0.015、迎风面积21.66m221.15M CdA Gf u r η=+ 20.920.35 2.28409.80.015800.24721.15M ⨯⨯=⨯⨯+⨯95.7M Nm =✧ 计算在正常道路上行驶时所需要的功率：3max max 1()360076140e a a Gf CdAP u u η=+317009.80.020.35 2.2(8080) 5.70.92360076140e P Kw ⨯⨯⨯=⨯+= ✧ 选择电动机根据车辆的安装空间以及市场上的电动机的情况，选择电动机额定电压为72V ；根据车辆用途及电动设车辆最大行驶里程为80KM ，电池放电深度为0.8：0.8e SP UI V⨯=⨯ 82.3I A =800.88082.3WS Vt km ==⨯⨯=102.875W Ah =所以选择110Ah 电池5.9.1 车轮总成的结构：车轮：145/70R12轮胎5.9.2.4具有良好的均匀性和质量平衡性。
车轮总成在轮毂边缘上总的动不平衡量不大于80g，每一轮毂边缘单侧只用一块平衡块。
5.9.2.5车轮总成应有较小的滚动阻力和行驶噪声。
5.9.2.6车轮装饰盖与车轮搭配合理。
5.10 电气5.10.1.1免维护式，容量：210A·h要求安装位置接近性好、固定可靠发电机、起动机5.10.3.1 组合仪表包括指针式车速表、里程表、指针式电动机转速表、电压表、水温表等。
电动汽车电驱动理论与设计 第2版-电动汽车电驱动理论与设计-03-电动汽车电驱动系统参数匹配
1
1
i
电 机 驱 动 系 统 效 率 ×100%
0.8 0.6 0.4 0.2 0 100 2500
电 机 驱 动 系 统 效 率 ×100%
0.8 0.6 0.4 0.2 0 150 100 车 速 V/(Km/h) 1000 50 0 0 500 时 间 t/s 1500
50 车 速 V/(Km/h) 0 500 0
M HEV [(1 HFW ) ice bat HFW em ] T
为蓄电池效 为发动机效率利用指数； HF 式中： 为混合动力系统的动力混合程度； 率； 为电机驱动系统效率利用指数； 为传动系效率。
高效区利用率 基于工况的运行效能 效率利用指数 系统匹配指数
电驱动系统评估方法
电机驱动系统综合性能评价指标
1. 高效区利用率 定义为电机驱动系统效率位于某区间的工作点数量与全部工作点数量的比值，记为 i 高效区利用率定义为效率大于80％的工作点数量与全都工作点数量的比值。 N i i N 以表3-2所示的国内某混合动力汽车参数为例，结合具体行驶工况进行仿真。图3-13 为两种典型行驶工况，图3-14为电机驱动系统工作点分布范围。
由电动机的最大输出转矩和最大爬坡度对于的行驶阻力确定传动系的速比下 限为
电动车辆电驱动系统性能评估方法和标准
汽车行驶工况
按照用途来分，行驶工况可分为标准工况和非标准工况。标准工况是由一个国家或 地区通过法规形式确立的用于认证和检测等用途的行驶工况。非标准工况则属于一 些研究机构和汽车厂商用于特定研究用途的非法规类行驶工况。 按表现形式分，行驶工况可分为瞬态和模态工况。瞬态工况的速度——时间曲线与 车辆实际运行过程非常相似，更符合车辆实际行驶特征；模态工况的车速——时间 曲线主要由一些折线段组成，分别代表匀速、匀加速和匀减速等运行工况.
纯电动汽车动力驱动系统参数匹配试验
纯电动汽车动力系统参数匹配
10.16638/ki.1671-7988.2021.012.004纯电动汽车动力系统参数匹配林梦繁，彭昕，戴顺尧（华南理工大学广州学院，广东广州510641）摘要：随着社会技术的发展，自然环境被人们越来越重视，其中电动汽车的研发可以起到至关重要的作用，电动汽车最重要的就是合理的动力性。
文章先选取一辆车的参数，根据整车参数选择确定电机、电池参数，最后通过advisor仿真判断确定的参数是否满足动力性、经济性、续航里程等指标。
关键词：纯电动汽车；动力系统参数匹配；Advisor仿真中图分类号：U469.72 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2021)12-11-03Power System Parameter Matching of Pure Electric VehicleLIN Mengfan, PENG Xin, DAI Shunyao（Guangzhou College of South China University of Technology, Guangdong Guangzhou 510641）Abstract:With the development of social technology, people pay more and more attention to the natural environment. Among them, the research and development of electric vehicles can play a vital role. The most important thing for electric vehicles is reasonable power. The article first selects the parameters of a vehicle, determines the motor and battery parameters according to the vehicle parameters, and finally judges whether the determined parameters meet the indicators of power, economy, and cruising range through the advisor simulation.Keywords: Pure electric vehicle; Power system parameter matching; Advisor simulationCLC NO.: U469.72 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2021)12-11-03前言在当今世界，全人类都开始重视环境污染这个话题，全人类不约而同的开始为之前对环境的破坏做出补救措施。
纯电动汽车动力系统参数选择与匹配
(mgf + FW )r imax = TMSmaxη T 式中： FW——最高车速下电动汽车的空气阻力，N； TMS max——电机最高转速下对应的输出转矩，
N·m。 综上，确定驱动电机额定转速 nb=2 500 r/min， 最高转速 nmax=6 000 r/min，额定转矩 Tr=75 N·m，最 大转矩 Tmax=115 N·m。 4.3 减速器挡位的确定 采用交流驱动系统时，需要考虑 2 个主要的动力 与阻力平衡点：一是以常规行驶车速等速平地行驶的 转矩平衡点；二是最高车速时的转矩平衡点。它们对 电动汽车的传动系挡位数的选择产生重要影响。理论 上，应使电动汽车的常规车速落在基频上，以直接挡 获得最高车速，功率平衡点在等功率段上 。电动汽 车功率平衡图，如图 2 所示，图 2 中，Pe 和 (Pf+Pw)/ηT 分别为电机功率和摩擦阻力与空气阻力对应阻功率， nN 为电机基频，uN 为电机基频对应车速，umax 为电机 最高转速对应的车速。
2
驱动电机参数选择与匹配
驱动电机是电动汽车行驶的动力源，电机参数匹
动力性、经济性和续驶里程等都将有显著的影响。
1
电动汽车动力系统设计要求
电动汽车的动力性主要取决于动力系统参数匹
配主要包括电机的峰值功率和额定功率、电机的最高 转速和额定转速等。 2.1 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动力性的好 坏。电机功率越大，电动汽车的加速性和最大爬坡度
n SNJO
图 1 驱动电机扭矩转矩特性
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Auto Engineer
技术聚焦 FOCUS
《2024年纯电动汽车动力系统参数匹配及整车控制策略研究》范文
《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。
纯电动汽车动力系统参数匹配及性能分析本科毕业设计论文
J I A N G S U U N I V E R S I T Y本科毕业论文纯电动汽车动力系统参数匹配及性能分析Battery Electric Vehicle Power-train System ParametersMatching and Performance Analysis学院名称：汽车与交通工程学院专业班级：交通运输学生姓名：指导教师姓名：指导教师职称：讲师2012 年6 月毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
纯电动汽车驱动系统的参数设计及匹配
纯电动汽车驱动系统的参数设计及匹配张珍〔长安大学〕摘要：本文系统的介绍了纯电动汽车驱动系统主要部件的选型及根据电动汽车主要性能的要求进展主要参数的设计及匹配，并通过对具体的车型的计算，进一步探讨了主要参数确实定。
关键词：纯电动汽车(EV) 驱动系统参数设计1、前言纯电动汽车(EV)即蓄电池电动汽车是“零污染〞的绿色环保交通工具，它没有噪声和振动、操作性能好等远远优于内燃机汽车。
EV是当前开发和研制取代内燃机汽车的首选车型，其前景广阔。
目前，我国的EV大都建立在改装车的根底上，其设计是一项机电一体化的综合工程。
改装后的EV高性能的获得并不是简单地将内燃机汽车的发动机和然油箱换成电动机和蓄电池便可以实现的，它必须对储能装置、动力装置及变速器、减速器等参数进展合理的匹配。
鉴于目前国内对EV研究的现状，故本论文的研究建立在传统汽车驱动系统的根底上。
2、电动汽车的驱动系统的根本构造本文研究的EV的电力驱动构造形式如图1所示图1 电驱动的形式C——离合器；D——差速器；GB——变速器；M——电动机3、主要部件的选型及主要参数确实定EV 驱动系统的关键部件为：电动机、蓄电池、变速器等，这些部件类型的选择及参数设置直接决定着EV 的动力性和续驶里程等主要性能。
3.1电动机的选型及其参数的设计3.1.1电动机的选型电动机的选择要满足EV 对电动机性能的要求：①高电压、高转速、质量轻；②电动机具有较大的起动转矩和较宽的调速性能；③高效率、低能耗、实现制动能量的收回；④平安性必须符合相关部门的标准和规定。
另外，电动机还要求可靠性好、寿命长；构造简单，适合大批生产，使用维修方便，价格低等。
3.1.2电动机额定功率的选择本课题采用某电动汽车的局部技术参数如表1表1 电动汽车的局部技术参数电动机额定功率可根据EV 的最高行驶车速、爬坡和加速性能来确定[1]。
建立电动机额定功率的数学模型：t D a m V A C V f g m P η÷⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⨯⨯+⨯⨯⨯≥7614036003max max 1 (1) t a D a a a a m V A C V g m V f g m P ηαα÷⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯≥761403600sin 3600cos 32 (2) t a a D a mV dt du m V A C V f g m P ηδ÷⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯≥360076140360033 (3) 式中： max V =100km/h ；a m =1600(kg)；D C =0.2；a V =30km/h ；ηt =0.9；30.0arctan =α；δ —汽车旋转质量换算系数；经计算得m P 1=12.67kw ； m P 2 =43.26kw ；m P 3=77.14kw 。
纯电动汽车车动力系参数匹配概述
1.3 电动机额定转速及最高转速的选择
电动机的最高转速对电动机成本、制造工艺和传动系 尺寸有很大的影响。转速在 6000r/min 以上的为高速电机， 以下为普通电机。前者成本高、制造工艺复杂而且对配套 使用的轴承、齿轮等有特殊要求，一般适用于电动轿车或 100kw 以上大功率驱动电机，很少在纯电动客车上使用。 因此应采用最高转速不大于 6000r/min 的低速电机。
与主减速器速比 io 的乘积，由电动机的峰值转矩
和车辆最大爬坡度决定。
ig1io
G( f
cos max sin max )r TmaxT
2-1
阻力式系中数r，为Tm车ax 轮为滚最动大半驱径动，力矩ma，x为T车为辆传最动大系爬总坡效角率，，f代为入滚表动
2-1 中数值计算得 ig1io 。
（2）最小传动比的选择
2.1 主要参数的匹配
电动汽车的传动系参数匹配设计主要包括变速器的 匹配设计和主减速器的匹配设计。在电动机输出特性一 定时，传动系传动比的选择主要取决于电动汽车的动力 性要求，即最大传动比取决于整车的最大爬坡度，最小 速比取决于整车的最高车速。
i （1）最大传动比的选择
传动系最大传动比 imax 是变速器最低档速比 g1
pmax max( pmax1, pmax2, pmax3 ) 1-6
将整车参数代入上述公式并按照整车动力性要求，计算 得到电动机的峰值功率，计算过程如下：
整车通过改型为电动客车后，质量估算：
Mev =Mcon Mfc Macc Mgb +Mess Mmc Mpasgr 1-7
即，新车质量＝原车整备质量－发动机质量－变速器质量－ 发动机附件质量+电池质量+电机质量+乘员质量。估算电动机、 电池和乘客等质量后，计算得到 veh_mass。
电动汽车驱动电机匹配设计
电动汽车驱动电机匹配设计在电动汽车驱动电机匹配设计中，首先需要确定驱动电机的功率和扭矩要求。
这可以通过电动汽车的使用需求、车辆重量和行驶条件来确定。
一般来说，驱动电机的额定功率应该能够满足车辆的最高速度和最大爬坡能力的需求，而额定扭矩应该能够满足车辆的起步、加速和超车等功耗较大的情况。
接下来，需要确定驱动电机的类型。
目前常见的驱动电机类型有直流电机、交流电机和永磁电机等。
直流电机由于其结构简单、控制方便和成本较低，一度是电动汽车的首选。
然而，随着电动汽车市场的发展，交流电机和永磁电机由于其高效率、高功率密度和低温升等优势，逐渐成为电动汽车驱动电机的主流选择。
根据驱动电机的类型和特性，还需要进一步选择电机的细节设计。
例如，对于直流电机，需要确定电枢绕组和永磁体的匹配方案；对于交流电机，需要确定电机的转子结构和绕组形式；对于永磁电机，则需要确定永磁体的材料和形状。
这些细节设计将直接影响驱动电机的性能和效率。
此外，还需要考虑电动汽车系统的整体匹配设计。
例如，电机驱动系统通常需要配备相应的电控系统，用于控制电机的启停、加速和制动等功能。
因此，在电机匹配设计中，还需要考虑电机和电控系统之间的匹配和协同工作。
最后，电动汽车驱动电机匹配设计还需要考虑驱动电机的制造和可靠性。
驱动电机通常由绕组、电磁铁、轴承和外壳等组成，这些部件的制造质量和可靠性将直接影响电机的工作寿命和故障率。
因此，在电机匹配设计中，还需要考虑材料的选用、加工工艺和质量控制等方面。
总之，电动汽车驱动电机匹配设计是电动汽车系统中至关重要的环节。
一个合理的电机匹配设计可以提高电动汽车的性能和效率，降低能耗并保证安全可靠。
通过合理选择驱动电机的功率和扭矩要求、确定电机类型和细节设计、考虑整体匹配和制造可靠性等方面，可以实现一个优秀的电动汽车驱动电机匹配设计。
纯电动汽车动力系统参数选择与匹配
（ｍ ｒ ），同时在 高转 速 时得 到恒 定 的较 高 功率 （ Ｗ ）。
恒 转 矩 区
＼ 恒 率 ’ 功 区
Ｗ ｂ
现 ／ 率
／
＊
由电机最 高转 速和 最 高行驶 车速确 定 的 ｉ ： 为 ｉ
ｆ ：—
的
０
（ ｍ ｒ
＋
—
Ｆｗ
—
） ｒ
ｃ √ ≤ １ ． ８
－ —
』 ｓ ｄ７ Ｍ ． ７ ｘ
图 ２ 电动汽车功率平衡图
式 中：
Ｎ・ 。 ｍ
厂 —一 高车速 下 电动 汽车 的空气 阻力 ，Ｎ； 一 最
。 — —
１ 电机 最 高 转 速 和 基 频 能 满 足 ｎ ａｎ ） ｍ ／ ≥ ２５ ｘ ．， 电机 从基 频 向上 调速 的范 围足够 大 ，此 时选择 １ 个挡 位 即可 ，其 功 率 平衡 图 ，如 图 ２ 所 示 。在 设计 计 算 ａ
大 功率 （ 。 ）必须 满足 最 高车 速 时 的功 率 （ 。 Ｐ Ｐ ）、 最 大爬 坡度 时 的功率 （ ａ及 根 据加 速 时 问的功 率 （ ｃ 尸） 尸）
要 求 ， 即 ：Ｐ ≥ ｍａ ［ｅ ａ ｃ。 。 ｘＰ ， ， ］ ＰＰ
Ｈ
和 逆变 器 的功率 损 耗和 尺 寸增 大 Ｌ，因此 值 一般取 ３ Ｊ
Ｃｌ ｌ
式 中： Ｐ峰 —— 电机 峰 值功 率 ，ｋ ； ｗ Ｐ锎 —— 电机 额 定功 率 ，ｋ ； Ｗ
— —
式 中： — — 电动车 续驶 里程 ，ｋ ｍ；
一
电机 过载 系数 。
电动汽车用驱动电机参数匹配方法研究
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ：ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ｖ ｅ ｈｉ ｃ ｌ ｅ； ｄｒ ｉｖ ｉ ｎ ｇ ｍｏ ｔ ｏ ｒ； ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ｍａ ｔ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ
电动汽车． 陛能 的优劣不仅取决于组成汽车的各 部 件 的性 能 ，而且 在很 大 程度 上取 决 于各 部件 的协 调 和 配合 ，取 决 于总 体布 置 ；总体 设计 水平 的高低
２ ０ １ ３年第 ３期
车 辆 与 动 力 技 术
Ｖｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ＆ Ｐ ｏ ｗｅ ｒ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
总第 １ ３ １期
文 章 编 号 ：１ ０ ０ ９— ４ ６ ８ ７ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３— ０ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ １ １— ０ ４
电动 汽 车 用 驱 动 电机 参 数 匹 配方 法研 究
田德 文 ， 马 亚青 ， 邹 艳
（ 中国北方车辆研究所 ，北京 １ ０ ０ ０ ７ ２ ）
摘
要 ：研究 了电动汽车电传动系统驱动 电机 的参 数匹配 与设计方 法． 以电动汽车性 能指标 为依据 ，通 过理论
和仿真 ，分析 了电动汽车性能指标 中机动性对 电驱 动系统设 计 的要 求 ，兼顾 公路和越 野路 面两种情 况 ，得到 了 电动汽车对 电驱动 系统在峰值功 率 、连续 功率 方 面的需 求 ；提 出了基 于扩展 转速 比的驱 动 电机 参数设 计方 法 ，
并总结 出电驱 动系统驱动 电机 的参数 匹配原则 ；所得结果对于 电动汽车驱动系统设计具有重要意义．
关键词 ：电动 汽车 ；驱动电机 ；参数 匹配 ；
中 图分 类 号 ： Ｕ ４ ６ ９ ． ７ 文 献 标 识 码 ：Ａ
电动汽车动力性能匹配计算基本方法
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。
电动汽车驱动电机和传动系统的参数匹配
一
式 中： Ｐ为有效功率 ； Ｔ为扭矩 ； ｎ为工作转速． 当功 率一定时， 转速与扭矩成反 比， 显然 内燃机的工作 区
能满 足汽 车各种 行 驶 工 况 的需 要 ， 电动 汽车 不 必 故
设 置离 合 器．
尸
Ｐ
Ｐ
图 ２ 电动机机 械特性 Fra bibliotekＦ ｇ ２ Ｍｅ ｈ ｎ ｃ ｌｐ ｒ ｒ ｎ ｅ ｏ ｌ ｃｒ ｍｏｏ ｉ． ｃ ａ ｉａ ｅ ｆ ｍａ ｃ ｆｅｅ ｔｏ ｔｒ ｏ
０ ｖ Ｎ ｖ Ｖ
Ｖｏ ． ４ Ｎ Ｏ ４ １３ ．
（ ａｕａ Ｓ ｉ ｃ ｄｔ ｎ Ｎ ｔｒｌ ｃ ｎｅＥ ｉｏ ） ｅ ｉ
Ａｐ ｌ ２ ０ ｉ ｒ ０ ６
文章编号： ００５５ （０６０ － ３－ １０— Ｘ ２０ ） ０ ３０ ６ ４０ ５
电动汽车驱 动 电机和传动 系统 的参数 匹配 术
收稿日期： ０５ ５ｌ ２０ － 一 ０ １
基金项 目：国家 ８ ３计划资助项 目（０ ３ Ａ ０ ０ ０ ） ６ ２０ Ａ ５ １６０
． １ ｜ １ １１ ｜１ ｌ｛
作者简介： 姬芬竹（９３）女， １６一 ， 副教授 ， 博士生， 主要从事
电动汽车驱动系统研究． － ａｌ ｆ ｅｂ ａ ．ｄ ．ｎ Ｅ ｍ ｉ ｊ ＠ａ． ｕａ ｅｕ ｃ ：ｚ
第３ ４卷
电动机的机械特性对驱动车辆 卜 分有利． 电动 机的最大功率可达额定功率的 ３倍甚至更高 ， 而最 大功率工况不能长时 间运行 ， 因此必须用额定 工况 计算 电动汽车的最大爬坡度和最 ｉ 车速． 寄 汽车的加 速、 起步过程时间较短 ， 理论上可以用电动机的外特 性进行设计计算． 与传统内燃机特性不同的是 ， 电动 机的机械特性是低速恒扭矩和高速恒功率， 图 ２ 如 所示 ， 罔中 ｎ 表示 电动机基频所对应 的转速． 转速 越小 ， 电机输ｆ扭矩越大 ， ｝ Ｉ 正好满足汽车起步或爬坡 工况车速较低时， 要较大扭矩的要求． 需 此外 ， 由于 电动机的起动 、 加速性能特别好 ， 其转速 一 扭矩特性
纯电动汽车动力传动系统参数的匹配设计
Auto Technology | 汽车技术随着汽车工业的飞速发展，石油资源危机和环境污染也日益严重，降低汽车有害气体污染物排放量、开发新能源汽车是未来的主要发展趋势，是解决能源危机和环境污染的重要途径。
近年来，关于纯电动汽车的研究主要集中在能量存储系统（如动力电池）、电驱动系统和控制策略的开发研究方面，然而，在动力电池和其他技术取得有效突破之前，对动力传动系部件的设计参数进行研究是提高电动汽车性能的重要手段之一。
纯电动汽车动力传动系部件的设计参数，如电动机功率和转矩、传动系传动比以及它们之间的合理匹配等，对电动汽车的动力性、经济性、续驶里程等都有显著的影响。
如果这些参数选择或匹配不当，有可能使得电动汽车的最高车速不在最高挡上。
而作为纯电动汽车动力传动系的关键部件——变速器的发展也直接推动新能源汽车的发展。
纯电动汽车变速器在影响电动汽车发展的关键点——续航里程和车辆性能上，能够起到关键的辅助作用。
因此，对新能源汽车变速器的开发进行研究具有重大的现实意义。
本文结合某款电动汽车动力传动系统的开发，较为全面地考虑了匹配过程中各参数的耦合关系，从满足动力性需求的角度对动力传动系统重要参数进行设计和选择，并从经济性的角度对变速器的传动比进行了匹配。
相比于原车采用的固定传动比变速器，两挡变速器使整车的动力性能有所提高，经济性能更为优越。
动力系统设计要求及结构选型电动汽车动力性主要由3个指标来评定：汽车的最高车速、加速时间和最大爬坡度。
纯电动汽车的动力性能主要取决于动力系统参数匹配（包括动力源、驱动电动机、控制器、变速器等）以及控制策略和各部件的特性等。
根据要求，本文设计的电动汽车整车动力性能及相关参数见表1。
纯电动汽车动力传动系统参数的匹配设计□天津天海同步科技有限公司/刘江红为了提高电动汽车动力性及经济性要求，在原车采用固定传动比变速器的基础上采用两档变速器设计。
通过对驱动电动机与传动系统参数的理论分析计算，确定了驱动电动机、动力电池及变速器的相关重要参数，并对动力传动系统参数进行了合理地匹配。
纯电动车驱动系统匹配
在推广新能源汽车的愿景下,技术层面需要解决很多问题。包括 电池比容量问题、续驶里程低问题、驱动系统匹配问题、充电 桩问题、制氢技术问题、加氢技术问题、逆变器研究问题等等。
在新能源汽车中,燃料电池汽车的系统复杂且制氢技术不成熟, 且不是完全零排放,因此只是近期因环保政策而产生的燃油汽车 替代品,从长远发展来看,零排放的纯电动汽车终将会是发展新 能源汽车技术的大方向。本文则是研究纯电动汽车的驱动系统 匹配问题。
因此只有互相匹配的系统参数选择才能同时兼顾整车的动力性 和经济性,可见在整车角度来考虑驱动系统之间的匹配问题是一 项值得重视的问题。本文基于某A00级纯电动汽车,在满足厂家 对汽车动力性能和经性能的基础上,利用传统线性匹配方式对 其驱动系统进行匹配并得以验证。
继而提出能够反映整车经济性能的续驶里程和能够反映整车动 力性能的加速时间为双目标建立双目标函数,选定传动系统的传 动比、驱动电机的过载系数和扩大恒功率系数三个优化变量利 用遗传算法寻求其最优解,并利用ADVIOSR仿真软件对传统匹配 方式和双目标函数方式的匹配结果进行仿真,最终得以验证优化 算法的有效性。
驱动系统包括动力系统中的驱动电机、驱动电池、逆变器和传 动系统中的变速器和减速器等,每个子系统零部件都有一系列的 参数,单一系统的性能不能代表整车的性能,只有每个系统之间 相互协调匹配,才能做到既不浪费某个系统的资源的同时也能保 证整车性能的提升。例如,电机驱动功率越大,其驱动性能越强, 整车动力性能既能提高,但是单一地追求高性能大功率,会导致 驱动电机的质量过大,在电池组参数一定的前提下,续驶里程机 会降低。
纯电动车驱动系统匹配
从十九世纪30年代至今,人们从未停止过对汽车这一交通工具的 探索,从蒸汽驱动汽车,电池驱动汽车、燃油汽车到如今炙手可 热的新能源汽车。随传统燃油汽车保有量的激增,能源和环境问 题被推倒风口浪尖,新能源汽车在全球的重视度越来越强。
纯电动汽车动力系统参数匹配及整车控制策略研究分析
纯电动汽车动力系统参数匹配及整车控制策略研究分析摘要：由于中国经济的快速发展，中国越来越重视绿色环保。
因此，各种交通运输也出现了环保的理念，纯电动汽车逐渐发展起来。
纯电动汽车是一种新能源汽车。
绿色和可充电电池提供动力源汽车的发展已经成为一种趋势。
根据纯电动汽车动力参数匹配，探讨纯电动汽车动力参数匹配目标和匹配任务、纯电动汽车基本参数和动力系统参数、纯电动汽车性能仿真参数优化;同时，根据整车控制策略的研究，对整车驱动控制、能源系统控制、辅助系统控制进行探究。
关键词：电动汽车;动力系统;参数匹配;整车控制;策略1引言纯电动汽车秉承绿色环保理念。
一般纯电动汽车的组成包括：电力驱动和控制系统、驱动力传动装置以及执行既定任务的装置等。
通常，纯电动汽车的驱动可充电电池以提供电能，然后将电能转化为机械能。
对于纯电汽车驱动电机的设计，一般是采用直流电机，十分符合绿色环保理念，汽车使用效率极高、可靠性良好。
本文的综述希望为纯电动汽车的发展提供参考。
2纯电动汽车动力参数匹配2.1纯电动汽车动力参数匹配目标和匹配任务目前，纯电动汽车在城市中得到广泛，例如：新能源公交车、电动汽车等。
基于新能源电动汽车的性能指标，本文对纯电动汽车动力参数进行匹配，以提高纯电动汽车的性能，同时，探索动力参数，进一步优化参数，以提升该车型的动力性能，见表1。
2.2纯电动汽车基本参数和动力系统参数纯电动汽车的整体性能参数主要包括汽车动力性能指标和车辆行驶距离。
纯电动汽车的基本系统参数是汽车主要的性能之一，影響汽车的安全性和汽车行驶的距离。
纯电动汽车的动力性能指标主要有：汽车行驶的最大速度和最大加速度。
纯电动汽车的基本参数包括汽车的基本系统和动力系统。
纯电动汽车的动力源是可充电电池，本文纯电动汽车的电池是锂离子电池。
衡量纯电动汽车电池的主要性能指标是：比能量、比功率、能量密度、循环寿命和成本等。
作为一种新型高电压、高能量密度的可充电电池，锂离子二次电池突出的特点是：重量轻、储能大、无污染、无记忆效应、使用寿命长。
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电传动车辆的燃料经济性 汽车燃油经济性计算
等速燃油经济性：
Qt
Qs
P e be ne , Te 367.1
电传动车辆的动力性 电传动车辆动力性计算简便方法
车辆起步加速时间计算
Vrm为车辆以恒驱动力特性输出和以恒驱动 功率特性输出的分界车速
电传动车辆的燃料经济性 汽车燃油经济性
汽车的燃油经济性常用一定运行工况下汽车行驶百公里的燃油消耗量或一 定燃油量能使汽车行驶的里程来衡量。 Mile/USgal=1.61km/4.55L=0.3538km/L=1/(282.6L/100km) 等速百公里燃油消耗量 等速百公里燃油消耗曲线 工况燃油经济性 美国环境保护局EPA综合燃油经济性：MPG
Fg Mg sin
电传动车辆的动力性 动力学方程
纵向车辆运动的动力学方程可表达为
dV M ( Ftf Ftr ) ( Frf Frr FW Fg ) dt 若想获得轮胎与地面接触面所能支持的最大牵引力，必须确定前、后车轴上铅垂 方向的载荷。通过累加作用于点R（轮胎与地面接触面的中心）的所有力矩，便 可得前轴上铅垂方向的载荷)Wf为
车辆电传动系统的构造和工作原理 纯电动车辆传动系统
镍镉电池组：264V/140Ah/2000次，动力电池组布置在后排座椅下部； 永磁直流无刷电动机45kW/50kW; 130km/h 0~48km/h加速时间6.3s Range270km@88km/h
车辆电传动系统的构造和工作原理 纯电动车辆传动系统
B P C P
B
当用蓄电池与电容器进行混合时，所选的 蓄电池必须能提供高比能量，因为电容器 本身比蓄电池具有更高的比功率和更高效 回收制动能量的能力
P FW P
电动汽车动力学 动力性评价指标
汽车的动力性系指汽车在良好路面上直线行驶时由汽车受到的纵向外力决 定的、所能达到的平均行驶车速。 具体的评价指标包括： 最高车速 加速时间(原地起步加速时间、超车加速时间) 爬坡能力 满载良好路面上的最大爬坡度(路面车辆30%，越野及军用车辆60%) 一定坡度一定车速爬坡能力(单车3%坡度60km/h)
电传动车辆的动力性 动力学方程
后轮驱动的车辆应有
Ft max
hg La W f Mg cos L L
rd 1 Ft max Fr hg
Ft max
Mg cos
La f r hg rd hg L L
电动汽车动力学 电传动车辆的驱动力
电动汽车的电机输出轴输出转矩M，经过减速齿轮传动，传到驱动轴上的 转矩Mt，使驱动轮与地面之间产生相互作用，车轮与地面作用一圆周力F0， 同时，地面对驱动轮产生反作用力Ft。Ft与F0大小相等方向相反，Ft方向与 驱动轮前进方向一致，是推动汽车前进的外力，定义为电动汽车的的驱动 力。
交流电动机驱动系统
车辆电传动系统的构造和工作原理 车辆电传动系统
车辆电传动系统的构造和工作原理 车辆电传动系统
车辆电传动系统的构造和工作原理 车辆电传动的结构形式
C M GB D
C :离合器 D : 差速器 FG : 固定速比变速箱 GB: 变速箱 M : 电机
车辆电传动系统的构造和工作原理 车辆电传动的结构形式
电动汽车电驱动系统理论与设计
王志福
北京理工大学电动车辆国家工程 WANGZHIFU@ QQ：13702447
第二章：电动汽车电驱动理论基础
电动汽车的构造与工作原理
电动汽车构造 电动汽车电驱动系统结构
电动汽车动力学
电动汽车受力分析 动力学方程 汽车行驶的附着条件与附着率 电动汽车性能
M
FG
D
C :离合器 D : 差速器 FG : 固定速比变速箱 GB: 变速箱 M : 电机
车辆电传动系统的构造和工作原理 车辆电传动的结构形式
M FG D
C :离合器 D : 差速器 FG : 固定速比变速箱 GB: 变速箱 M : 电机
车辆电传动系统的构造和工作原理 车辆电传动的结构形式
燃料电池能提供高的比能量但不能回收再 生制动能量，因此最好与高比功率且能高 效回收制动能量的蓄电池结合在一起使用
R FC P B
FC P B
带小型重整器的电动汽车的结构简图，燃料 电池所需的氢气由重整器随车产生
车辆电传动系统的构造和工作原理 车辆电传动的能源结构形式
超高速飞轮是具有高比功率和高效制动能量回收能力 的储能器。超高速飞轮与具有两种工作模式（电动机 和发电机）的电机转子相结合，能够将电能和机械能 进行双向转换。所选用的蓄电池应能提供高比能量。 飞轮最好与无刷交流电机结合使用，在蓄电池和飞轮 之间加一个AC/DC转换器。
Tr Pa
电传动车辆的动力性 车辆受力分析
为保持车轮转动，作用于车轮中心的力F应与滚动阻 力矩相平衡，即此力应为
滚动阻力矩可通过这一等效力F表示，即定义为滚动阻力Fr
Tr Pa F Pf r rd rd
Fr Pf r
电传动车辆的动力性 车辆受力分析
空气阻力 根据空气动力学原理，汽车在行驶过程中，由于空气动力的作用，在汽车行驶方向 上作用于汽车上的分力被称为空气阻力，空气阻力又分为压力阻力和摩擦阻力两部 分。 空气阻力是车速V、车辆迎风正面的面积Af、空气密度ρ和车辆形状的函数。空气阻 力可表达为
主电源到电动机的电路； 主电源-DC/DC变换器-汽车电器设 备用电源-电器设备； 制动能量回收到主电源； 主电源充电电路
车辆电传动系统的构造和工作原理 纯电动车辆传动系统
电动汽车系统可分为四个子系统：机械子系 统、电力电子子系统、信息子系统和辅助控 电动驱动子系统 制子系统
制动 踏板 电子控制器 加速踏板 功率转化器 电机
汽车行驶的附着条件
FXr FZr
FXr FZr
电传动车辆的动力性 动力学方程
后轮驱动的车辆应有
Ft max
hg La W f Mg cos L L
rd 1 Ft max Fr hg
PM
1
( P f Pw Pi P j )
3600g 1 dV [ Pt ( P f Pw )] GVa dt
3600 1 i [ Pt ( P f Pw )] GV o
利用功率平衡图求最高车速时，Pt应取连续功率曲线上的点求取加速度，求最大爬坡度时，Pt 可以取持续1～5分钟工作的功率曲线上之点。
1 FW A f CD V VW 2
电传动车辆的动力性 车辆受力分析
爬坡阻力 当车辆爬坡或下坡时，其重量将产生一个始终指向下 坡方向的分力，如图2-8所示。这一分力不是阻碍（上 坡时）就是辅助（下坡时）向前的运动。在车辆性能 分析中，现仅考虑上坡时的运行状态。由路面坡度所 产生的力通常称为爬坡阻力
Ft max
Mg cos
La f r hg rd hg L L
1
电传动车辆的动力性 电传动车辆的功率平衡
3 GV a dV 1 Gf cos aV a G sin aV a C D AV a PM ( ) 3600 3600 76140 3600 g dt
L 同理可得作用于后轴上的铅垂方向载荷Wr为
Wf
MgL b cos (Trf Trr FW hW Mgh g sin Mh g
dV ) dt
Wr
MgLa cos (Trf Trr FW hW Mgh g sin Mhg L
dV ) dt
电传动车辆的动力性 车辆受力分析
依据牛顿第二运动定律，车辆的加速度可描述为：
dV Ft F dt M
电传动车辆的动力性 车辆受力分析
滚动阻力 车辆在硬地面上，轮胎的滚动阻力基本起因于轮胎材料的滞变作用。它是在 轮胎滚动时，由于轮胎胎壳挠曲所产生的作用，导致地面反作用力的不对称 分布。由合成的地面反作用向前偏移所产生的转矩被称为滚动阻力矩，如图 2-5（a）所示，可表达为
FG M M FG
C :离合器 D : 差速器 FG : 固定速比变速箱 GB: 变速箱 M : 电机
车辆电传动系统的构造和工作原理 车辆电传动的结构形式
FG M
M FG
C :离合器 D : 差速器 FG : 固定速比变速箱 GB: 变速箱 M : 电机
车辆电传动系统的构造和工作原理 车辆电传动的结构形式
r 1 d Ft max Fr h g
Ft max
Mg cos
Lb f r hg rd hg L L
1
电传动车辆的动力性 动力学方程
胎与地面接触面所能支持的最大牵引力（大于该最大牵引力的任意小量的变化将 引起轮胎在地面上的自旋），它通常以铅垂方向载荷和路面附着系数μ的乘积方 式给出。因此，对前轮驱动的车辆应有
ηy——圆柱齿轮对的效率，ηy＝0.97～0.98； ηz——圆锥齿轮对的效率，ηz＝0.96～0.97； n——传递转矩时处于啮合状态的圆柱齿轮对数； m——传递转矩时处于啮合状态的圆锥齿轮对数； 单排行星减速器的效率值一般取0.97～0.98； 万向传动轴的效率取0.98
n y
m z
Ft max
hg Lb W f Mg cos L L
r 1 d Ft max Fr h g
Ft max
Mg cos