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增程式电动车动力总成匹配与测试
王泽兴 伊然 魏跃远 杨良会 罗华利
北京新能源汽车股份有限公司 北京市 102606
摘 要： 本文以增程式电动车整车参数基本要求和动力性指标作为约束条件,对驱动电机、发动机、发电机等动力总成核心部件进行了性能匹配设计,使动力总成匹配满足整车性能要求,并通过整车动力性仿真模型进行仿真验证.最后通过动力总成台架及整车的测试结果验证了仿真模型的正确性,证明了该动力总成性能匹配方法的可行性和准确性.
关键词：增程式电动车；动力系统匹配；仿真；测试验证
为解决电动汽车中存在的电池技术、充电站设施和续驶里程等问题[1],在纯电动汽车基础上增加一台内燃机和发电机组成的增程器来延长其续驶里程,提高用户感受,这种安装增程器的纯电驱动车辆就称作增程式电动车.增程式电动车在短距离行驶时处于纯电模式；当行驶里程较长时增程器开始工作,增程器通过消耗燃油来发电,补充车辆行驶所需的电能或对动力电池充电[2].本文仅对纯电驱动模式的整车动力性进行了仿真分析和试验验证.
1 增程式电动车动力总成性能匹配
本文基于北汽纯电动乘用车平台进行增程式电动汽车开发,完成了动力总成的性能匹配,并配合整车要求实现了动力总成的整车搭载和验证.
在设计过程中,增程式电动车的整车参数如表1和表2所示,是动力总成性能匹配设计的重要依据[3].
增程式电动车的动力总成在匹配设计中,动力总成性能要满足整车性能的要求,因此,驱动电机、发动机、发电机等动力总成核心部件的匹配设计要以整车性能要求为依据[4].
1.1 驱动电机的性能匹配
1.1.1 驱动电机的功率匹配
驱动电机作为增程式电动车的唯一驱动装置,驱动电机技术参数的选择与匹配必须要满足车辆行驶的最高车速、最大爬坡度、最大加速度时所需要的指标,而且电动机的功率越大,其后备功率也就越大,加速性和爬坡性也就越好[5].所以驱动电机在选型匹配时功率要满足以下三个要求：
（1）最高行驶车速工况
汽车在不低于最高车速Vmax的速度下匀速行驶所需求的功率PVmax：
标均达到了匹配设计要求.整车的动力性测试结果0-100km/h加速时间为11.74s,最高车速160km/h,最大爬坡度为25%,与整车动力性仿真结果0-100km/h加速时间为10.66s,最高车速200km/h,最大爬坡度大于27%,除最高车速因动力电池放电功率造成一定偏差外,其余基本吻合.试验结果证明了本项目中动力总成匹配设计的准确性和整车动力性仿真模型仿真结果的有效性.
4 结语
本论文以增程式电动车整车基本参数要求和动力性指标为约束条件,针对增程式电动车动力总成的匹配设计,给出了一套增程式动力总成及驱动电机、发动机、发电机等核心部件的性能匹配设计方法.通过仿真软件根据动力总成匹配参数搭建了整车动力性模型,进行了仿真分析.并通过动力总成零部件和整车的测试验证了该匹配设计方法的可行性和准确性,以及仿真结果的有效性,为今后增程式电动车开发项目中进行动力总成的匹配设计积累了经验和理论依据.
参考文献：
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[7] 刘伟（著）,殷国栋. 等译. 混合动力汽车系统建模与控制[M]. 北京：机械工业出版社,2014.11.
作者简介
王泽兴： （1983.10—）, 男, 汉族, 河北省任丘市人,硕士研究生,中级工程师,北京新能源汽车股份有限公司工程研究院动力系统部动力总成集成科科长,主要研究方向为新能源汽车动力总成.
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