【摘 要】
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随着环境问题与能源危机的日益严重,纯电动汽车以其高效率、零排放等优点,受到了各大汽车厂商和各国政府的重视,成为近年来的研究热点。纯电动整车性能受到结构参数、外部环境因素和控制参数的影响,为预测和研究不同环境因素和控制参数对纯电动汽车性能的影响,本文开展了纯电动续驶里程实验,并对测试结果进行分析,结合GT-Suite仿真平台搭建并校核了具备单踏板特性的整车性能仿真模型。在此基础上,分析了不同环境因素
【基金项目】
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中国汽车工程研究院整车能量流仿真及优化项目;
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随着环境问题与能源危机的日益严重,纯电动汽车以其高效率、零排放等优点,受到了各大汽车厂商和各国政府的重视,成为近年来的研究热点。纯电动整车性能受到结构参数、外部环境因素和控制参数的影响,为预测和研究不同环境因素和控制参数对纯电动汽车性能的影响,本文开展了纯电动续驶里程实验,并对测试结果进行分析,结合GT-Suite仿真平台搭建并校核了具备单踏板特性的整车性能仿真模型。在此基础上,分析了不同环境因素和控制参数对纯电动汽车能耗和续驶里程的影响,主要研究内容如下:(1)对某装备有单踏板特性再生制动控制系统的纯电动汽车进行了整车能量流试验并对整个续驶里程下的整车能量流进行分析,筛选出典型驾驶循环进行仿真模型的校核。(2)搭建纯电动整车性能GT-Suite仿真模型,仿真模型具备良好的精度:在单个新欧洲驾驶周期(New European Driving Cycle,NEDC)下,电池功率和电流相对误差小于5%,电池端电压相对误差小于1.6%,同时,整车续驶里程相对误差为1.55%。(3)研究单踏板特性控制策略对纯电动整车性能的影响,分析结果表明:增加并联制动过程中电机制动的强度可回收更多的能量,但对能耗的影响并不明显,控制策略设定的主要考虑因素是制动过程的安全性和舒适性;并联制动过程中电机制动的退出阈值设定可在保证驾驶安全和能量转换效率的前提下尽可能采用低阈值。(4)各典型驾驶循环对整车能耗和续驶里程的分析表明,影响整车能耗和续驶里程的主要因素是车辆的平均车速、工况时长和制动过程的频率分布;此外,在拥堵的交通状况下,具备再生制动功能和不具备再生制动功能的车辆的能耗分别为46.07 k W·h/100km和47.19 k W·h/100km,具备再生制动功能的车辆比不具备再生制动功能的车辆节能2.43%。(5)与正常环境温度相比,纯电动汽车在低温环境(-20℃、-10℃、0℃)下的能耗显著增加,45℃下的能量转换效率高于25℃,但在高温环境下,电池的寿命会降低,因此纯电动汽车动力电池的温度应保持在一个合适的范围内。通过对影响纯电动车辆性能的环境因素和控制参数进行分析,本文搭建的仿真平台和数据分析结果可为纯电动整车高性能开发提供重要的工具和参考意义。
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