纯电动汽车的动力匹配技术

和柯 刘明洋

摘 要：随着传统内燃机汽车带来的环境污染和能源短缺问题日益严重，各种新能源汽车成为了汽车研究领域的热点。电动汽车将成为日后汽车工业发展的主要研究方向之一。本文以某纯电动轿车为研究对象，对纯电动汽车的动力传动系统进行了分析研究。

关键词：纯电动轿车;动力参数;分析研究

1 纯电动汽车的动力匹配研究背景意义及现状

1.1 研究背景及意义

从汽车诞生，到现在已经有一百多年的历史了，而且发展速度越来越快。现如今汽车已经不是简单的代步工具，已经成为人们的生活和文化的一部分。但同时也会带来很多方面的负面影响。汽车尾气带来的环境问题，严重污染了空气质量，对人们的生活造成了诸多影响并且严重危害人们的身心健康。同时，人们对能源的需求急剧上升，使我国乃至全球面临能源紧缺的危机[1]。因此，推动汽车产业转型加快发展节能与新能源汽车，特别是纯电动轿车，是解决燃油汽车所导致的环境问题以及应对国家能源紧张、全球气候变化的重要举措。随着纯电动轿车需求量的持续高涨，如何快速高效的开发出满足市场需求的产品是厂家面对的主要问题[2]。纯电动轿车动力总成部分作为传动系统核心单元，其性能的优劣是纯电动轿车能否在市场立足的重要保障[3]。

1.2 研究现状

国外对纯电动轿车的研究时间比较早，主要是政府对研究机构和汽车企业进行资助扶持政策。美国政府于2009年以后，陆续的为电动轿车的推广提供了很多贷款和补贴，用于研究电动轿车电控和电池等核心技术的研究，为新能源汽车的电池、电驱动等技术提供了很好的发展条件[4-5]。日本则早在1996年就对电动轿车进行了鼓励推广，对购买者进行补贴和免税等相关政策，促进了日本在新能源汽车核心技术领域取得了一定的发展[6-7]。

国内对纯电动轿车的研究时间相对国外则较晚，但近些年我国政府对新能源汽车的扶持推广力度很大，国内的电动轿车企业或机构在相关技术上取得了较快的发展。同时，也成长起来了一批电池企业，如宁德时代、比亚迪、国轩高科以及天津力神等电池企业[8-9]。武汉理工大学的喻厚宇等人对双轴驱动纯电动轿车控制策略进行了分析研究，提高了车辆动力经济性能和制动性能。吉林大学周飞鲲等针对目前国内外纯电动轿车的结构特点，基于Cruise/Simulink建立了多种模式的VCU开发模型。长安大学许世维等针对四驱电动轿车，从经济性方面分析利用拉格朗日乘子法，设计出电机工作效率优化的基准转矩分配方法。吉林大学宋世欣等研究了分布式驱动电动轿车的驱动控制策略，该驱动控制策略加入反馈控制后，提高了驱动电机的性能[10-11]。

2 纯电动汽车的动力匹配总成的目的

纯电动汽车具有高效、节能、终端零排放等特点，是解决能源危机和环境污染的重要途径。但电动汽车受电池能量密度和驱动系统效率的限制，续驶里程短，充电时间长，制约了纯电动汽车的推广应用。因此，对动力总成系统关键部件进行选型和匹配，确保这些部件高效区域与电动汽车频繁运行区域之间的合理匹配，并开发合适的控制策略，能够提高车辆驱动系统工作效率，有效延长纯电动汽车的续驶里程。

3 纯电动汽车的动力总成的组成

纯电动汽车的动力系统主要包括：电动机、动力电池、传动系、控制系统四个部分。

（1）电动机是纯电动汽车的唯一动力源，其性能与电动机整车性能密切相关，因此，对电机的选择及参数匹配是研究设计汽车动力系统的关键之一。

（2）动力电池系统是整车的能量源，为整车提供驱动电能。电池系统的体积、形状和技术参数影响电动汽车的性能，是电动汽车最重要的子系统之一。电动汽车动力电池系统参数主要包括电池类型的选择、电池组电压和能量的选择。

（3）传动系为了满足电动汽车的行驶性能，同时也使驱动电机经常保持在高效率的工作范围内工作以减轻驱动电机和动力电池组的负荷，电动汽车在电动机和驱动轮之间需要安装减速器和变速器。

4 总结

随着内燃机汽车带来的环境污染和能源短缺问题日益严重，越来越多的新能源车成为研究者们青睐的研究对象。从各方面来看电动汽车的研究最有可能称为日后汽车发展的主要方向之一。

参考文献：

[1]康强，顾鹏云，左曙光.纯电动汽车电驱动总成悬置设计原则研究[J].汽车工程，2019，41（11）：1235-1242.

[2]练红亮，佘翊妮.基于CRUISE的纯电动汽车驱动系统参数匹配设计与分析[J].信息记录材料，2019，20（11）：97-99.

[3]吕掌权，唐麗萍.基于Cruise的电动汽车匹配AMT变速器仿真分析[J].时代汽车，2019（16）：64-66.

[4]董栋，时阳，孟宪高，汤亚洲.纯电动汽车动力性分析研究[J].重型汽车，2019（05）：10-11.

[5]李仲奎，夏卫群，樊树军，袁亮，徐泽彬，林建阳.纯电动汽车车身结构特点分析与研究[J].汽车工程学报，2019，9（05）：385-390.

[6]周站福，王振涛.纯电动汽车布置技巧应用[J].汽车文摘，2019（09）：45-50.

[7]闫硕，王宏伟.纯电动汽车减速器噪声优化研究[J].中国汽车，2019（07）：49-53.

[8]刘立超，刘勇，郑泉，齐海军.电动垃圾车动力系统关键部件设计与试验[J].机械设计，2017，34（04）：70-75.

[9]张光慧，万茂林，江新伟，杨波，许永洪.某纯电动汽车电驱动集成装置研究[J].上海汽车，2016（09）：7-10.

[10]He Hong-wen，Sun Feng-chun，Yu Xiao-jiang，et al.Parameter Selection and Matching Design of Electric Transit Bus BJD6100-EV[R].SAE Paper，2003-01-0103.

[11]Seref Soylu.Electric Vehicles-Modeling and simulations[M].Intech Web.org.2011.

作者简介：和柯（1988-），女，河南许昌人，研究生，讲师，研究方向：车辆工程。