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2021年第03期・
增程式电动汽车利用驱动电机作为驱动车辆的动力源，以动力电池组为主要能源，而发动机—发电机组作为增程器，提供辅助动力。增程器的使用增加了整车的续航里程，但是不匹配的动力系统不仅无法降低能耗，反而增加车重，对整车的成本、能耗、动力性产生不利影响，违背设计初衷。因此，有必要对增程式电动汽车的动力系统参数匹配进行研究。本文以增程式电动汽车动力性为研究目标，分析加速能力、爬坡能力、最高车速和减速器速比、驱动电机参数之间的匹配关系，基于AVL CRUISE 整车模型对纯电动模式下增程式电动汽车的动力性进行仿真验证，达成增程式电动汽车动力性的合理匹配。
整车性能参数输入
本文增程式电动汽车选定整车基本参数和性能目标，如表1与表2所示。
动力总成参数匹配
1.电机功率计算
（1）最高车速确定电机功率
在增程车型中，驱动电机是唯一动力驱动装置，整车的动力性很大程度上取决于电机的峰值功率。按设计目标要求，半载时最高车速为140 km/h ，30 min 最高车速为120 km/h ，在平直道路上以最高车速行驶时，电机峰值功率应大于或等于以该车速行驶时的滚动阻力功率和空气阻力功率之和，见公式（1）：
基于动力性的增程式电动汽车动力参数匹配分析
针对增程式电动汽车动力系统参数匹配问题，以某增程式整车参数为基础，基于加速能力、爬坡能力、最高车速的动力性目标，通过对增程式电动汽车动力系统的主要参数进行理论计算、完成参数匹配并选型，并在Cruise 软件中建立模型完成整车动力性仿真分析。
□ 福建船政交通职业学院  柳玉升  李智强
参数名称单位数值轴距mm
2 602
整备质量
kg    1 440最大总质量kg    1 815轮胎滚动半径m 0 315风阻系数%34.5迎风面积    2.36表1  整车基本参数
表2
整车性能目标参数名称单位性能目标EV 模式最高车速
km/h 140REV 模式最高车速km/h 12030 min 最高车速
km/h 1200～100 km/h 加速时间
s 12最大爬坡度%
40
式中，P max1是电机峰值功率；ηT 是传动系统效率；
ƒ是滚动阻力系数。取ƒ为0.007 2，ηT 为0.95，
估算整车峰值功率应满足P max1≥42.31 kW ；以此类推，额定功率应满足P r ≥29.94 W 。（2）爬坡能力确定电机功率
考虑满载时以一定的行驶速度爬上既定坡度，电机峰值功率应满足公式（2）：
式中，P max2是电机峰值功率；α=arctani ，i 是坡度；ν是一定的爬坡车速，取20 km/h
。计算可得，P max2≥39.18 kW 。（3）加速性能确定电机功率起步加速时间应满足公式（3）：
半载状态在平直路面上行驶时消耗的功率应满足公式（4）：
max1
Ľ
1
(
3600
+
76140
3
)max2Ľ1(cos 3600+761403
+sin 3600
)=13.6∫−
−
0  max31(3600+761403
+3600)
ļ0.377max
max
{
Ľ
+=++
Ľ(3600+76140
3
)
Ľ
T
（1）
max1
Ľ1
(3600+761403
)
max2
Ľ
1
(
cos
3600+
76140
3
+
sin
3600
)
=1
3.6
∫−
−
max3
1(3600
+
761403
+3600
)
ļ0.377max max
{
Ľ+
=
++
ĽT T
（2）
max1Ľ1(3600
+761403)max2
Ľ
1(
cos 3600+761403
+sin 3600)
=
1
3.6∫−−0
max3
1
电动汽车电机(3600
+76140
3
+
3600
)
ļ0.377max
max
ĽT T T （3）
m
・
N
/
扭
转
转速/（1/min）
图3  发电机万有特性图
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m
/
离
距
图4  整车百公里加速仿真
坡度
度
坡
车速/（km/h）图5  整车爬坡度仿真结果
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