【基于Cruise的增程式电动汽车动力匹配与性能仿真】
增程式电动汽车(E-REV)是一种新能源汽车,它结合了纯电动汽车的优势,同时通过增程器(通常为内燃机发电机组合)来延长行驶里程,解决了纯电动汽车续航里程有限的问题。在E-REV的设计过程中,动力系统参数的匹配至关重要,它直接影响到车辆的动力性能和续驶里程。
Cruise是一款由AVL公司开发的正向整车仿真软件,用于模拟和优化车辆的动力系统。在E-REV的开发中,Cruise可以依据驾驶员的操作模式,计算出动力系统的功率需求,以确保在不同工况下都能提供合适的驱动力。相较于逆向仿真实验,正向仿真更加贴近实际驾驶体验,有助于设计出更符合用户需求的控制策略。
在动力系统匹配时,主要考虑以下几个方面:
1. 动力蓄电池:作为E-REV的主要能量来源,其容量、能量密度和充放电特性都会影响车辆的续航能力和动力表现。合理的电池参数应能够满足车辆在各种工况下的动力需求,同时考虑到充电效率和寿命。
2. 发动机-发电机组合:增程器需要在电池电量不足时提供额外的电力,因此需要选择合适的发动机和发电机规格,以保证在高效区间运行,减少油耗,提高能源利用率。
3. 驱动电机:驱动电机是将电能转化为机械能的关键部件,其功率、扭矩特性和效率都会影响车辆的加速性能和爬坡能力。匹配电机时,需要确保其在全速范围内都能提供足够的动力。
4. 控制策略:在Cruise与Matlab/simulink的联合仿真平台上,可以设计并测试控制策略,例如电池管理策略、增程器启停控制、能量回收策略等,这些策略的优化能进一步提升车辆的能效和驾驶性能。
仿真过程通常包括以下步骤:
1. 建立Cruise模型:根据E-REV的实际尺寸、重量、空气阻力等因素构建整车模型,设定车辆的基本参数。
2. 设计控制策略:利用Matlab/simulink建立控制策略模型,如电池管理系统(BMS)、能量管理策略(EMS)等。
3. 联合仿真:将Cruise的整车模型与Matlab/simulink的控制策略模型集成,进行联合仿真,评估车辆在不同工况下的动力性能和能耗。
4. 参数调整与优化:根据仿真结果调整动力系统参数和控制策略,以达到最佳性能。
5. 结果分析:对比仿真结果,评估车辆的加速性能、最高车速、续驶里程等指标,确认是否满足设计要求。
基于Cruise的增程式电动汽车动力匹配与性能仿真是一项复杂而精细的工作,它涉及到多个因素的综合考量和优化,目的是确保E-REV在满足动力性能的同时,具有尽可能长的续航能力和高能效。通过仿真工具,工程师可以提前预测和解决潜在问题,降低实际开发过程中的风险和成本。