纯电动汽车驱动系统的参数设计及匹配
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
纯电动汽车驱动系统设计
第四节 纯电动汽车驱动系统设计
二、蓄电池数量和容量的选择 3.蓄电池容量的选择 动力电池的容量主要由纯电动汽车的续驶里程决定的
式中Cb—动力电池组的容量（A·h）；s—续驶里程 （km）；e—单位行驶里程消耗的能量（KJ/m）； Ub—动力电池组的工作电压（V）。
第四节 纯电动汽车驱动系统设计
二、蓄电池数量和容量的选择 3.蓄电池容量的选择
图8-10配置有x=2的牵引电动机和三挡传动装置的纯电动汽车的驱动力曲线
第四节 纯电动汽车驱动系统设计
三、传动系统参数的选择
配置有x =4的牵引电动机和两挡传动装置的纯 电动汽车的驱动力曲线
第四节 纯电动汽车驱动系统设计
三、传动系统参数的选择
配置有x =6的牵引电动机和单挡传动 装置的纯电动汽车的驱动力曲线
高车速的要求，就可以直接采用固定速比的减速器。 这样不仅可以减轻纯电动汽车的质量，而且驾驶时无需
换挡，驾驶更为轻松。
第四节 纯电动汽车驱动系统设计
三、传动系统参数的选择
1.传动系统的传动比 传动系统的最小传动比就是主减速器的传动比i0。最 小传动比应满足车辆最高行驶速度的要求，设传动系 统的最小传动比为imin，则由最高车速Vmax(单位为 km/h)与电动机最高转速Nmax(单位为r/min)可确定最 小传动比，即
第五节 纯电动汽车蓄电池管理系统
一、蓄电池组的绝缘检测 2.绝缘检测的方法 (1)辅助电源法辅助电源法
在漏电检测装置中，使用一个电压为110V的检测用 辅助蓄电池，并使辅助蓄电池的正极与待测直流电源 的负极相连，使辅助蓄电池的负极与车辆底盘连接。 绝缘性能良好的情况下，漏电电流为零; 绝缘下降情况下，产生漏电电流，此时检测装置根据 漏电电流的大小进行报警，并关断待测系统的电源。
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;陈丁跃;刘栋
【期刊名称】《上海汽车》
【年(卷),期】2010(000)008
【摘要】文章系统地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性能要求进行主要参数的设计及匹配,并通过对具体车型的计算,进一步探讨了主要参数的确定.
【总页数】3页(P7-9)
【作者】张珍;陈丁跃;刘栋
【作者单位】长安大学,西安,710064;长安大学,西安,710064;长安大学,西
安,710064
【正文语种】中文
【相关文献】
1.纯电动汽车驱动系统的参数设计及匹配 [J], 仇建华;张珍
2.纯电动汽车动力驱动系统参数匹配试验 [J], 黄万友;程勇;曹红;王宏栋
3.基于CRUISE的纯电动汽车驱动系统参数匹配设计与分析 [J], 练红亮; 佘翊妮
4.基于CRUISE的纯电动汽车驱动系统参数匹配设计与分析 [J], 陈义
5.纯电动汽车驱动系统的参数匹配及性能分析 [J], 姜旭; 张肖野; 赵二明; 朱咏光因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于cruise的纯电动汽车驱动系统参数匹配设计与分析
238纯电动汽车具有绿色、节能的优点，推进纯电动汽车的广泛使用是应对当前能源危机、环境污染等全球性问题的有效方式。
“十二五”规划将纯电动汽车的批量化生产定为我国汽车工业转型的重大战略，随着一系列激励政策的出台，我国的纯电动汽车行业发展迅速。
驱动系统是纯电动汽车的重要组成部分，电池续驶里程短、充电时间长是当前纯电动汽车面临的主要技术难题。
在信息化时代，借助CRUISE 仿真软件对纯电动汽车进行模拟和驱动系统参数优化匹配及分析，可以使其动力参数匹配更为科学高效，进而推进整车动力性和经济性的提升。
1 仿真软件CRUISE的功能及特点CRUISE 是奥地利的AVL 公司开发的一款整车和传动系统性能分析软件，在对各种类型的汽车进行仿真模拟，以及对汽车动力性和经济性等性能进行数学分析计算方面具有较大优势[1]。
该软件将常用的汽车零部件仿真模型设置成独立的标准化模块，如电机模块、电池模块、离合器模块、减速器模块、差速器模块、车轮模块、驾驶室模块等，通过简单的模块拖拽和数据总线连接，实现系统模块布置和整车模型搭建。
这种交互式环境建模使纯电动汽车建模工作的效率和准确度大为提升，也极大地缩短了汽车的设计开发周期，降低了研发成本。
CRUISE 软件具有先进动力传动系统的开发预测、汽车动力总成各部件的匹配验证及参数优化、汽车控制策略的评估优化、汽车各零部件所属子系统的特性分析，以及复杂工况下的整车性能分析等基本功能。
它可以对传统燃油车、混合动力汽车、纯电动汽车等各种类型车辆的加速时间、超车性能、最高车速、最大爬坡度、工况行驶里程、排放性和制动性等进行计算和优化，主要用于汽车发动机和动力总成系统的开发设计。
CRUISE 软件具有如下特点：（1）以标准化的汽车零部件模块进行整车的模拟仿真，可以在元件库自由选取所需模块，再输入模块相关参数构建模型，为汽车的开发设计提供交互环境。
（2）可以针对整车原地起步加速时间、最大加速度、最高车速、超车加速性能、最大爬坡性能、定速巡航、循环工况油耗电耗等多种工况对整车模型进行计算和仿真模拟。
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。
《增程式电动汽车驱动系统参数匹配及优化》
《增程式电动汽车驱动系统参数匹配及优化》一、引言随着环保意识的增强和新能源汽车的不断发展，增程式电动汽车（Extended Range Electric Vehicle, EREV）逐渐成为汽车行业的研究热点。
增程式电动汽车结合了纯电动汽车和传统燃油车的优点，具有节能、环保、续航里程长等优势。
而驱动系统作为增程式电动汽车的核心组成部分，其参数匹配和优化直接影响到整车的性能。
因此，本文将对增程式电动汽车驱动系统的参数匹配及优化进行详细探讨。
二、增程式电动汽车驱动系统概述增程式电动汽车驱动系统主要由电池组、电机、控制器、增程器（发动机+发电机）等部分组成。
其中，电池组为整车提供电能；电机作为动力输出装置，将电能转化为机械能；控制器负责整车能量的管理和控制；增程器在电池组电量不足时提供能量补充。
三、驱动系统参数匹配（一）电池组参数匹配电池组是增程式电动汽车的能量来源，其参数匹配直接影响到整车的续航里程和性能。
电池组参数主要包括电池容量、电压等级等。
在选择电池组时，需要考虑到整车性能要求、成本等因素，根据电机需求合理选择合适的电池组。
（二）电机参数匹配电机作为动力输出装置，其参数匹配关系到整车的动力性和经济性。
电机参数主要包括额定功率、峰值功率、额定转速等。
在匹配电机参数时，需要考虑到整车的性能要求、电机的效率、成本等因素，确保电机在满足动力性的同时，具有较高的效率和经济性。
（三）控制器参数匹配控制器是增程式电动汽车的“大脑”，负责整车能量的管理和控制。
控制器参数的匹配需要考虑到整车的控制策略、通信协议等因素，确保控制器能够有效地管理电池组和电机的能量输出，保证整车的性能和安全性。
四、驱动系统优化（一）能量管理策略优化能量管理策略是增程式电动汽车的核心技术之一，对整车的性能和续航里程有着重要影响。
通过对能量管理策略进行优化，可以提高整车的能量利用率，延长续航里程。
优化方法包括基于规则的控制策略、基于优化的控制策略等。
纯电动客车动力系统参数匹配及性能分析
纯电动客车动力系统参数匹配及性能分析随着环保意识的不断提高，电动客车已经逐渐成为城市公共交通的主力军。
纯电动客车与传统燃油客车不同，其动力系统采用的是电动方式，因此，电动客车的动力系统参数需要经过合理匹配，才能达到最佳的性能表现。
本文主要探讨纯电动客车动力系统参数匹配及性能分析。
首先，纯电动客车的动力系统包括电机、电池等重要部件。
其中，电机是纯电动客车动力系统的关键组成部分，决定了整个车辆系统的性能。
电机的匹配需要从功率、转速、扭矩等几个重要参数出发。
功率是电动车辆最主要的一个参数，也是反映动力性能的指标之一，它直接影响车辆的加速和最高速度。
在选择电动车电机时，需要根据车辆质量、车型、用途等因素，合理匹配电机功率。
在一般情况下，纯电动客车应该选择功率大于100kW的电机，才能满足车辆的起步加速和最高速度的需求。
转速是电动车电机的另一个重要参数，它表示电机旋转一分钟的次数。
不同的电动客车转速范围有所不同，但一般情况下，在纯电动客车中，转速范围应该在5000〜10000rpm之间，这样可以使电机在实际使用过程中表现出更好的性能。
扭矩是指电动车电机输出的力矩，是反映电动车辆爬坡能力的重要指标。
在匹配电机时，扭矩也是一个重要的参考参数，一般情况下，选择的电机扭矩应该大于500N·m，这样能够确保车辆在爬坡时表现出较好的性能。
其次，电池也是电动客车系统的重要组成部分。
电池的质量对车辆的续航里程、安全性等都有很大的影响。
因此，在匹配电动客车电池时，需要考虑电池的能量密度、容量、寿命等因素。
能量密度是指电池的能量与单位体积或质量的比值，是反映电池性能的重要指标。
在选择电池时，需要选择能量密度较高的电池，这样能够在保证安全的同时，提高续航里程。
容量是指电池储存电能的能力，是电池选型的重要参数。
在匹配电池时，需要根据车辆的需求，合理选择电池容量。
一般情况下，纯电动客车的电池容量应该大于60kWh，以确保车辆具有较高的续航里程。
基于AVL CRUISE的某纯电动汽车驱动方案分析及参数匹配
基于AVL CRUISE的某纯电动汽车驱动方案分析及参数匹配徐展【摘要】The selection of driving scheme and power matching are the key points in the development of electric vehicles.This paper takes a miniature pure electric vehicle as the research object, and carries out comparative research on different driving schemes and different design emphases of electric vehicles. Firstly, the theoretical calculation is carried out according to the basic parameters and performance requirements of the whole vehicle. Then, the transmission ratio of the main reducer is matched by using MATLAB software under different emphasis points. Finally, AVL CRUISE software is used to simulate and analyze the simulation results scientifically to determine the concrete scheme. The results show that the electric wheeled driving scheme with emphasis on economic matching can meet the design requirements. Under urban driving cycle, it can ensure the certain power performance and the best economy.%纯电动汽车驱动方案的选择及动力匹配是电动汽车开发过程中的关键,因此,文章以某微型纯电动汽车为研究对象,开展不同驱动方案和不同设计侧重下电动汽车的对比研究,首先根据整车基本参数和性能要求进行理论计算,然后使用Matlab软件在不同侧重点下进行了主减速器传动比的参数匹配,最后使用AVL CRUISE软件进行模拟仿真并对仿真结果进行科学分析,确定具体方案.结果表明,侧重经济性匹配的电动轮式驱动方案能达到设计要求,在城市行驶工况下,能够保证一定的动力性,且经济性最佳.【期刊名称】《汽车实用技术》【年(卷),期】2019(000)005【总页数】5页(P41-45)【关键词】电动汽车;驱动方案;参数匹配;AVL CRUISE【作者】徐展【作者单位】苏州建设交通高等职业技术学校,江苏苏州 215104【正文语种】中文【中图分类】U469.7纯电动汽车驱动方案的选择及动力匹配是电动汽车开发过程中的关键，本文以一种微型纯电动汽车为研究对象[1]，对车辆进行驱动方案影响因素分析及参数匹配，以实现车辆具备相应的动力性能和经济性能。
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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
主要性能的要求进行主要参数的设计及匹配，并通过对具体的车型的计算，进一
步探讨了主要参数的确定。
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基础上，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、
减速器等参数进行合理的匹配。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基础上。
2、电动汽车的驱动系统的基本结构
本文研究的EV的电力驱动结构形式如图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
M D GB
C
转向盘
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3、主要部件的选型及主要参数的确定
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安全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；结构简单，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部分技术参数如表1
表1 电动汽车的部分技术参数
最大质量/(kg) 1600
整车整备质量/(kg) 1350
滚动阻力系数 0.01
迎风面积/(m2) 1.89
空气阻力系数 0.2
轮胎滚动半径/(m) 0.283
续驶里程(km) 不小于150
最大期望车速(km/h) 100
加速时间(0～48km/h)/s 7
最大爬坡度(%) 30
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：
tDamVACVfgmP7614036003maxmax1
(1)
taDaaaamVACVgmVfgmP761403600sin3600cos32
(2)
taaDamVdtdumVACVfgmP360076140360033
(3)
式中： maxV=100km/h；am=1600(kg)；DC=0.2；aV=30km/h；t=0.9；
3 / 5
30.0arctan
； —汽车旋转质量换算系数；
经计算得mP1=12.67kw； mP2 =43.26kw；mP3=77.14kw。
EV的电动机功率要选取公式(1)、(2)、(3)中较大者即mPmP3=78kw。
参考电工手册选择交流电机参数：额定功率=30kW；额定电压=220V；最大
电流=180A；过载系数λ=2.6；最高转速9000r/min。
3.2蓄电池的选型及其参数的选择
3.2.1蓄电池的选型
电动汽车对蓄电池的基本要求：①比能量高、充电时间短；②连续放电率高、
自放电率低；③安全可靠、寿命长、制造成本低。
蓄电池中的镍—氢电池具有很好的耐过充电特性，良好的使用安全性和充放
电效率。本文选用镍—氢电池作为储能装置。
3.2.2蓄电池额定功率及电池数目的确定[3]
根据电动机驱动汽车时需要的功率，确定蓄电池的功率。选择原则是蓄电池
的功率在满足使用要求的前提下应尽可能取小。本文选用比电容为250A·h，比
电压1.2V，比能量达80Wh/kg，比功率为230W/kg。
蓄电池提供的能量必须保证EV的最大耗能并且保证EV能够行驶一定的里
程。所以要求电池的数目必须要满足上述两种情况。即：
ece
ebPNPmax
1max
(4)
LWNVCss10002
(5)
式中： int20max92REPe；9.0e；9.0ec；N—电池组的数目。
经计算得1N=21.801；2N15.893，所以电池组数目取为22。
3.3主减速器速比的确定[2]
本论文由电动机最高转速和最高行驶车速确定最大传动比。
max01maxmax/377.0VNeRiiiTgt
(4)
4 / 5
T
R
—车轮滚动半径为0.283m；
本论文由电动机最高转速对应的最大输出扭矩和最大行驶车速对应的行驶
助力确定传动比的最小值。即：
max2maxmin/vtTDt
TRVACfgmi
(5)
式中：maxvT—电动机最高转速对应的输出扭矩)(mN
传动系的传动比],[maxmintttiii
经计算得1.33ti8.73，暂定变速器的最高档的传动比为1，暂取主减速器
的传动比0i=4.32。
3.4变速器的选型及其速比的确定[2]
变速器应该满足操纵简便、起步平稳、无换挡冲击、振动和噪声小、舒适性
好等优点。
EV传动比的选择应该满足最高期望车速、最大爬坡度以及对加速度时间的
要求。本论文采用的变速器选择完全按等比数列分布的三档变速器。即：
21/gg
ii
=32/ggii=q (6)
由公式(4)、(6)得1gi=2.02 ；2gi1.4213；3gi=1。
4、结论：
EV驱动系统主要参数是由汽车行驶时车速、加速度、爬坡度及所消耗的能
量出发推导计算得到的，理论上，它的动力性、续驶里程都应该可以满足设计的
要求。接下来的工作就是通过用仿真软件advisor对其进行仿真试验验证，进一
步优化驱动系统的主要参数，使得所设计的参数不但满足动力性及续驶里程的要
求，还要满足汽车经济性的要求。
参考文献
[1] Ehsani M,Rahmann K.M,Toliyat H.A.Propulsion System Design of Electric
Vehicles.IEEE.1996,(1):7～13
[2]余志生. 汽车理论. 机械工业出版社.
5 / 5
[3]李国良,初亮.采用交流感应电机的电动汽车传动系统合理匹配.吉林工业大学
自然学学报.2006.