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基于iSIGHT的纯电动汽车动力系统匹配优化

尹安东;杨峰;江昊

【摘要】Anewtypeofpureelectricvehicleischosenasresearchobject.

Thetransmissionsystemparameterswerematchedreasonablyaccording

tothedesignrequirements.Dynamicunitsandwholevehiclesimulation

modelofpureelectricvehiclewereestablishedbyusingthesimulation

analysissoftwareCRUISEandoptimizationdesignsoftwareiSIGHT,andthe

drivingparameterswereoptimizedthroughgeneticalgorithm(GA).The

simulationanalysisofdynamicpropertyandeconomyofthewholevehicle

beforeandafteroptimizationwasconducted,andtheresultsshowthat

theenergyconsumptionoftheoptimizedvehicleisreducedby10.4%

underNEDCintheconditionofmeetingthedynamicdesignofwhole

vehicle.%文章以某款新开发的纯电动汽车作为研究对象,按照整车设计要求合理分

配动力传动系参数,借助模拟分析软件CRUISE和优化设计软件iSIGHT建立纯电动

汽车动力部件和整车仿真模型,并采用遗传算法对传动系统参数进行优化,对优化前

后的整车动力性和经济性进行了仿真分析,结果表明在满足整车动力性设计指标的

前提下,优化后的该款纯电动汽车在NEDC工况下的能量消耗降低了10.4％.

【期刊名称】《合肥工业大学学报（自然科学版）》

【年(卷),期】2013(036)001

【总页数】5页(P1-4,92)

【关键词】纯电动汽车;动力传动系统;参数优化

【作者】尹安东;杨峰;江昊

【作者单位】合肥工业大学机械与汽车工程学院,安徽合肥230009

【正文语种】中文

【中图分类】U469.72

由于环境污染、能源匮乏等问题日益严重，电动汽车正受到越来越广泛的关注。但

目前动力电池的一些关键性技术还没有取得有效的突破，制约了电动汽车的发展和

普及。

因此，在动力电池关键技术解决之前，对动力传动系部件的设计参数进行匹配以及

优化尤为重要［1－2］。纯电动汽车动力传动系部件的设计参数，如电机功率、

动力电池的容量和传动系的传动比等，对电动汽车的动力性和经济性等有显著的影

响。

本文以某款新开发的纯电动汽车为例，研究并验证动力传动系统参数设计和优化方

法的可行性。

1纯电动汽车动力传动系统

1.1动力传动系统基本结构

纯电动汽车动力传动系统有很多种形式，主要有单电机驱动方式、双电机驱动方式

及轮毂电机驱动方式等［3］。不同驱动方式有不同的布置和传动系结构。

本文设计的纯电动汽车采用了单电机前置前驱方式，动力传动系统主要包括驱动电

机、动力电池、传动系和控制系统等部分。该款纯电动汽车保留了原车型的部分传

动系统，电机驱动系统和动力电池系统在控制系统的协调控制下，实现整车驱动、

再生制动和能源合理分配等功能。图1所示为纯电动汽车动力传动系统结构。

图1纯电动汽车动力传动系统结构

1.2纯电动汽车主要技术要求

纯电动汽车是一款前置前驱可外接220V电压的插电式纯电动汽车，电驱动系统是

唯一的动力驱动装置，其主要技术指标见表1所列。

表1纯电动汽车主要技术指标指标数值1300～50km／h加速时间／s≤7最大

爬坡度／%≥25百公里能量消耗／（kW·h）≤13最高车速／（km·h－1）≥

2纯电动汽车动力传动系统匹配

2.1驱动电机参数匹配

通常以设计的最高车速来初步选择驱动电机的额定功率，选择的驱动电机功率应不

小于在平坦良好路面上车辆最高车速行驶时的阻力功率之和［4］。

（1）以最高车速确定驱动电机的额定功率，即

其中，Pe为