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电动车建模和仿真分析 Christoph Schramm Wenyong Li ITI GmbH Dresden 2 目录 • 动机 • 系统仿真 • NI HiL 试验台，实时模型: • 电机 • 蓄电池 • 悬架, 传动系，转向机构 • 控制信号解调 • 自动代码生成到NI VeriStand • NI VeriStand, 图形用户界面, 动画 • 应用案例 • 总结 © 2013 ITI GmbH | 19th – 21th April 2013 | TM Symposium China 3 动机 • 车辆驱动系统的电动化 • 各种驱动结构: • 弱／中／强混合动力( 串联／并联方式) • 纯电动驱动(可选: 带发动机增程式) • 轮毂电机 • 复杂的控制结构 • 开发目标 © 2013 ITI GmbH | 19th – 21th April 2013 | TM Symposium China 4 动机 • 混合动力： • 并联式 • 电机和发动机共同驱动 • 减小发动机大小 • 结构及控制比较复杂 • 串联式 • 仅电机驱动，发动机驱动发电机。 • 电机功率要求高, 车重增加。 • 驱动系动统简单化(如简化变速箱) • 混联式: • 功率分流式 • 并联式和串联式的综合 • 控制最复杂 © 2013 ITI GmbH | 19th – 21th April 2013 | TM Symposium China 5 动机 • 纯电动驱动： • 电机选则: 异步电机，同步电机，(DC motor) • 各种驱动布置: • 中央电机 • 后驱或前驱半轴上电机 • 轮毂电机 • 控制难度及成本随电机布置数目而上升 © 2013 ITI GmbH | 19th – 21th April 2013 | TM Symposium China 6 动机 • 可能的开发任务(纯电驱动): • 驱动范围／效率等的优化 • 电机控制器测试及开发 • 特别任务: • 各轮力矩独立控制(e.g. 无差速器); • 电机系统安全性(如轮毂电机的路面冲击等) • 热效应分析 • 混合动力或电动传动系统：复杂机电系统 • 它们的开发和测试需要合适的分析工具 • 物理模型的复杂程度：取决开发目的 © 2013 ITI GmbH | 19th – 21th April 2013 | TM Symposium China 7 System Simulation • 必威体育精装版无缝多领域1D-to-3D的仿真工具实现了 在一个软件上的功能设计,复杂物理模型的建 模及动态分析 • 40 个验证的模型库 • 500 经工程检验的元件 • 15 集成的分析方法 • 300多(子-)系统模型例子 • Modelica® 标准库 • SimulationX 虚