纯电动汽车的能量流仿真及能耗分析

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近年来,纯电动汽车凭借其节能环保等优点得到了快速发展。然而,续驶里程问题目前仍是限制纯电动汽车推广的主要因素之一。整车能量流仿真从系统及整车角度对纯电动汽车的能量流动情况及能耗进行研究分析,综合考虑工况和温度因素,可以实现纯电动汽车能量的综合管理,进而为整车和系统的架构及控制策略优化等方面提供仿真平台与参考依据,从而达到提升纯电动汽车续驶里程的目的。因此,研究分析纯电动汽车的整车能量分解和能量损耗情况是很有必要的。本文以某款纯电动汽车为研究对象,以试验结果为依据分析纯电动汽车控制策略。基于AMEsim软件建立和标定纯电动汽车的整车能量流仿真模型,并以此模型为仿真平台对整车能量流动情况及能耗进行仿真分析研究。根据仿真分析的结果,从多个方面提出优化建议。具体研究内容如下:1)对前后轴独立式驱动纯电动汽车构型进行分析,搭建整车能量流测试平台,进行不同工况及不同温度条件下的能量流试验。通过归纳处理获取的试验数据,对纯电动四驱车辆能量控制策略进行分析研究。2)介绍AMEsim仿真软件,并基于AMEsim软件搭建整车能量流仿真模型。对建模所涉及的重要部件进行阐述与参数设置,完成动力传动系统建模与验证。在此基础上,建立并验证耦合热管理系统之后的纯电动汽车整车能量流仿真模型。3)基于搭建的整车能量流仿真模型,通过分别设置不同工况和不同温度下的仿真条件,了解纯电动汽车性能,对整车能量流分解及各部件能耗情况进行研究分析。综合能量流仿真分析发现的问题进一步提出可供参考的优化建议。研究结果显示,建立的整车能量流仿真模型可靠有效;常温NEDC工况下的制动回收效率为85.9%,相比WLTC工况能量回收表现较好;后电机在低温环境下参与驱动相对较少;高低温环境下,能量流动情况受空调系统影响较大。建议考虑从机械传动、电驱系统控制策略及空调系统等方面,对同类型纯电动汽车进行前期匹配设计和后续优化。
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