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纯电动车经济性能影响因素仿真

1纯电动汽车经济性能指标

纯电动汽车是以二次电池为储能载体二次电池以铅酸电池镍氢电池埋离子电池为主。由于二次电池目前在储电量、充放电性能、使用寿命、成本等方面无法与内燃机相比，因此近一时期以来，研究进展不大，大多数研究单位已将研究目标转为混合动力汽车。纯电动汽车的经济性能是在保证动力性的前提下，汽车以尽量少的能量消耗行驶的能力，纯电动汽车在等速行驶、加速行驶和循环工况下的能量消耗率和续驶里程来决定经济性能的优劣。车辆能耗经济性评价常用的指标都是以一定的车速或者循环行驶工况为基础，以车辆行驶一定里程的能量消耗量或一定能量可反映出车辆行驶的里程来衡量。纯电动汽车能量消耗率是动力电池存放的电量维持汽车某一工况下运行的能力，如单位里程消耗的能量、百公里消耗能量；续驶里程是指纯电动汽车从动力电池全充满状态开始到试验规定结束时所走过的里程，如以45km/h行驶的里程等。为了使电动汽车能耗经济性评价指标具有普遍性，其评价指标应该具有以下三个条件：

（1）可以对不同类型的电动汽车进行比较；

（2）指标参数值与整车存储能量总量无关；

（3）可以直接通过参数指标进行能耗经济性判断；

不同的纯电动汽车在不同的行驶工况下能量消耗率和续驶里程可能会不同，很难用统一的公式进行计算，下面将运用仿真的方法得出纯电动汽车的续驶里程和能量消耗率。

2铃木电动车仿真分析

根据目前国内外有关学者对纯电动汽车的研究结论，可以看出，纯电动汽车的研发出现了难以进行下去的问题。一方面是由于纯电动汽车面临的成本和续驶里程等问题，一直没有很好的解决;另一方面，和人们对电动汽车的要求过于完美化，提出不切实际的过高要求有关。因此，对纯电动车经济性能影响因素的分析和研究，可以对解决这个问题找到一些方法或者启示。

电动汽车仿真软件ADVISOR由美国国家再生能源实验室开发，使用后向仿真为主、前向仿真为辅的混合设计方法，具有车辆总成参数匹配与优化、传动/驱动系统能量转化分析、排放特性/能量消耗对比、车辆能量管理策略评价、整车综合性能预测分析等功能。以下是铃木某款纯电动车的整车部分参数，汽车采用永磁电机和镍氢电池，并建立ADVISOR的仿真模型，分析影响纯电动汽车经济性能的参数[1]阮静娴.基于ADVISOR软件的纯电动车经济性能仿真[D]武汉理工大学博士论文.2010(05)

[1]阮静娴.基于ADVISOR软件的纯电动车经济性能仿真[D]武汉理工大学博士论文.2010(05)

[2]陈志雄，钟少华.基于ADVISOR纯电动汽车动力性能仿真[J]新能源汽车.2007（9）

[3]石庆生.纯电动汽车能量管理关键技术问题的研究[D]山东大学博士论文.2009(04)

[4]高云.基于ADVISOR的纯电动汽车整车性能参数化分析[J].2011(12)

[5]王贵明，王金懿.电动汽车及其性能优化[M].机械工业出版社.2010.5

[6]张翔.电动汽车建模与仿真的研究[D]合肥工业大学博士论文.2004(10)

仿真参数

项目

单位

整车整备质量

空气阻力系数

迎风面积

轴距

最大载荷

电机最大功率

电机额定电压

电机最大扭矩

电池容量

主减速比

kg

mm

kg

kw

V

Nm

Ah

1350

0.3

2

2400

300

50

312

200

60

2.1

模型建立：由这些参数建立仿真模型

仿真模型

道路循环工况选择CYC_ECE_EUDC

CYC_ECE_EUDC

续驶里程

3参数匹配及仿真

影响纯电动汽车经济性能因素很复杂，模型建立较为复杂，因此只对一般的参数进行仿真，分析其对纯电动汽车经济性能的影响。

3.1蓄电池的数学模型

镍氢电池是一种新型环保的高容量二次电池，其特性和镍镉电池相似，只是以吸藏氢气的合金材料(MH)取代了镍镉电池中的负极材料镉(Cd)。较之上述其它电池，镍氢电池有许多优点：能量密度高，是镍镉电池的1.5~2倍；可快速充放电，低温性能好；可密封，耐过充放电性能强；无毒无环境污染，不使用贵金属；无记忆效应[16]。在当前的电动汽车仿真软件中，电池模型多采用内阻模型。内阻模型将电池看成是一个理想的电压源和一个电阻串联的等效电路[13]，简化模型如图2-4所示。

图4内阻模型等效电路

图中E0——单体电池电动势(V)；

U——工作电压(V)；

I——工作电流(A)；

Rint—