CRUISE纯电动车动力性能仿真及优化

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CRUISE纯电动车动力性能仿真及优化

作者：姜海斌， 黄宏成

作者单位：上海交通大学汽车工程研究院汽车电子控制技术国家工程实验室,上海,200240

刊名：

机械与电子

英文刊名：MACHINERY & ELECTRONICS

年，卷(期)：2010，""(4)

被引用次数：0次

1.康龙云电动汽车最新技术 2008

2.王斌.李征CRUISE软件在混合动力汽车性能仿真中的应用 2007(3)

3.赵海峰基于CRUISE软件的AMT车辆性能仿真分析与实验研究 2005

4.王保华.罗永革基于CRUISE的汽车建模与仿真 2005(2)

5.李国良.初亮.鲁和安电动汽车续驶里程的影响因素 2000(3)

6.杜发荣.吴志新电动汽车传动系统设计与续驶里程研究 2006(11)

7.余志生汽车理论 2000

8.Cheng Chang Ting Hybrid electric vehicle design to minimize energy use 2000

9.Sha Y L The power design and calculation of EVS 1999

1.学位论文曹明柱混合动力电动车驱动电机控制系统研究2006

随着能源枯竭和环境污染问题的日益突出，人们把目光转向了纯电动车和混合动力电动车。由于纯电动车电池技术尚有待进一步提高，导致纯电动车距离市场化的目标仍然有一段距离，为此，开发混合动力电动车意义重大。混合动力电动车中，一般同时采用驱动电机和发动机作为动力装置，通过先进的控制系统使两种动力装置有机协调匹配工作，实现最佳能量分配，达到低能耗、低污染及高度自动化。因而，对混合动力电动车及其部件的控制是其关键技术之一。

现代电子控制单元开发流程——V模式采用计算机辅助工具进行，可以支持从需求定义直到最终产品的全过程。采用V模式开发电子控制单元可以缩短开发周期、节约开发成本，而dSPACE仿真平台是支持这一流程的重要工具。

本文针对混合动力电动车的关键技术之一——驱动电机的控制，利用dSPACE仿真平台、参照V模式进行了较为全面的研究。论文的主要内容包括：基于图形化建模工具matlab/simulink建立了某串联式混合动力电动车的系统仿真模型，并对其性能进行仿真；阐述了混合动力电动车驱动电机——无刷直流电机控制单元的建模过程，按照设计的控制算法建立电机控制单元的matlab/simulink仿真模型，利用dSPACE仿真平台建立电机快速控制原型系统并进行实验；在分析无刷直流电机控制系统结构和工作原理的基础上，实现了电机控制器软、硬件的设计；建立了无刷直流电机模型，利用dSPACE仿真平台进行了无刷直流电机系统数字仿真和电机控制系统硬件在环仿真；构建了混合动力电动车试验平台，进行了实车试验。

通过实验结合理论分析，可以得到如下的结论：

1.串联式混合动力电动车以混合动力方式运行时可以提高蓄电池的使用效率、延长蓄电池的使用寿命，其一次充电续驶里程明显增加。

2.建立的电机快速控制原型系统可以快速的验证电机控制算法的有效性，实验结果表明，本文设计的电机控制算法可以实现对电机的控制，为电机控制系统的实现奠定了基础。

3.采用模块化设计思想，开发了电机控制系统的软、硬件，并对其进行硬件在环仿真实验，实验结果证明控制效果良好。

4.构建了混合动力电动车试验平台，进行了实车试验，试验结果表明，所设计的电机控制系统能够实现对电机的有效控制。

2.学位论文祁俊荣微型高级纯电动乘用车动力系统的建模与仿真2007

燃油汽车给人类带来了严重的环境污染和石油资源危机问题，为了解决这两大问题，世界各国不得不积极寻求开发排放低、使用新能源的新型交通工具。电动汽车被看成是能够解决内燃机汽车诸多问题的重要途径之一，电动汽车呈现出加速发展的趋势。在汽车市场竞争日趋激烈的今天，如何快速、低成本的开发出技术指标高、符合市场需要的电动汽车，成为了新的课题。

本文在对电动汽车相关技术进行综合分析的基础上，结合电动汽车的结构特点，通过比较几种常见的动力传动系统布置方案，针对电动汽车的特殊要求及其对动力系统的基本要求，同时考虑到成本问题和现有技术水平，提出了一种EV动力传动系方案。在此基础上，针对选用的动力传动方案，进行了EV动力传动系中电机、蓄电池和变速器的选型和参数设计，构建了一个完整的EV动力系统，并利用MATLAB软件编程构建了两个GUI界面(EV乘用车性能计算平台和EV乘用车性能测试平台)对前面的参数设计过程和参数设计的结果进行了正逆向验证，结果表明构建的EV动力系统中各动力元件的参数设计能够满足设计要求。

在MATLAB/Simulink环境下，以Advisor为仿真平台，依据动力系统的结构、电机的控制策略和整车的工作模式，对相关模块进行修改，建立了EV传动系的电机、蓄电池、电机控制器以及整车的仿真模型，利用建立的模型，在Advisor仿真软件中选择ECE-EUDC、UDDS和HWFET三个循环工况对所建立的动力系统进行了仿真分析，得出了该纯电动乘用车动力性、经济性以及一些重要性能曲线的仿真结果；对于纯电动汽车，它的部件非常多，用来表示它的参数也很多，为了更好的研究纯电动车特有的影响性能的因素，以便更好地分析各部件选型结果对整车性能的影响，在ECE-EUDC循环工况下，本文对纯电动车提供了选用不同电池(镍氢电池/铅酸电池)和不同变速器(两挡/五档)两种仿真结果的比较，仿真结果表明，选用不同的电池和不同的变速器对整车的性能有一定影响，对本电动车来说，选用镍氢电池和两挡变速器的配置，其动力性能最好，利于蓄电池的使用，且车辆的续驶里程、车速、加速性能等基本满足性能指标要求，说明该电动车的整车匹配方案是合理的，零部件的参数选择是合理的；最后，利用Advisor中的自动尺寸设计方法对电动汽车传动系统的主要参数，进行了优化计算，根据计算结果，利用Advisor进行了再次仿真并与优化前的仿真结果进行了比较，结果表明，优化后，整车的性能进一步提高。

3.学位论文华宏懿镍氢蓄电池的数学建模及其电池管理系统实现2006

随着社会的发展，汽车的普及率越来越高。但是在城市中，机动车带来的环境污染和能源消耗越来越严重，成为我们亟待解决的重大问题，而HEV正是一个理想的解决方案。它的主要能源依然是化石燃料，是以蓄电池能量为辅助动力驱动机动车加速行驶，并在刹车、发动机怠速运转状态回收能量。