[发明专利]一种纯电动汽车动力性仿真系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种纯电动汽车动力性仿真系统。

背景技术

纯电动汽车动力性匹配涉及到电池，电机及其控制器，传动系传动比和整 车的一些参数，如何在产品制造出来前，根据整车的总体参数，选择电池，电 机及其控制器，传动系传动比，预测纯电动汽车是否满足厂家所要求的动力性 和续驶里程要求，从而指导对电池，电机及其控制器，传动系传动比等相关参 数的选型，是一个非常重要的问题。

目前主要有两种方法：一种是图解法，这种方法简单快捷，但考虑的因素 比较少，不能预测一些具体的电机特性，优化功能薄弱，并且几乎不能有效判 断纯电动汽车续驶里程，因此准确性也比较低。另一种是通过理论建模变成软 件程序，但因为程序结构不同，具体模型差异等原因，造成不同软件仿真精度 的差异。

在目前纯电动汽车动力性仿真领域，几乎所有软件都是以传统内燃机动力 性仿真为内核，即其中的电机模块，采用直接输入电机外特性的方式进行仿真， 其本质仍然是一个内燃机，没有注意到电机在不同工况下运行时其特性与内燃 机的差异，比如外特性浮动较内燃机大等，因此造成在进行纯电动汽车动力性 仿真时精度不够高等缺点，同时也不利于优化电机内部的一些参数以优化汽车 相关性能。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种纯电动汽车动力 性仿真系统的技术方案。

所述的一种纯电动汽车动力性仿真系统，其特征在于包括电池模块、电机模 块、整车模块、控制器模块、循环工况模块和显示器模块，整车模块中还包括 制动模块，制动模块中包括附着子模块，控制器模块采用PWM斩波进行控制， 该系统基于matlab软件对平地和爬坡工况、循环工况进行仿真，

对平地和爬坡工况的仿真如下：

系统首先给控制器设定一个固定的占空比，电机根据控制器信号输出转矩 和转速，系统判断电机旋转方向正反，当电机旋转方向为反时，说明用户在初 始设定参数时发生错误，或者电机输出转矩不能满足工况要求，程序停止，需 返回检查原因并进行重新设定；当电机旋转方向为正时，系统根据汽车传动系 传动比、轮胎胎径计算出车速，同时根据车速计算出汽车阻力，然后判断车速 是否趋于稳定，当车速趋于稳定时，说明汽车此时已达到最大车速，程序结束， 输出结果，当车速没有达到稳定时，把计算出来的阻力信号反馈给电机，系统 重新判断电机旋转方向，重复上述过程；

对循环工况仿真如下：

系统给控制器设定一个占空比，电机输出转矩转速，并判断电机旋转方向 正反，当电机旋转方向为反时，说明用户在初始设定参数时发生错误，或者电 机输出转矩不能满足工况要求，程序停止，需返回检查原因并进行重新设定； 当电机旋转方向为正时，系统根据汽车传动系传动比、轮胎胎径计算出车速， 同时根据车速计算出汽车阻力，并把阻力反馈给电机，接着系统用模型计算出 来的汽车实际车速v与循环工况的理论车速v′进行对比，当实际车速v与理论车 速v′之差的绝对值小于系统设定值m时，则说明此时加速踏板位置合理，保持占 空比不变，如果实际车速v与理论车速v′之差的绝对值大于系统设定值m，系统 需再判定实际车速v是否大于理论车速v′，如是，则减小占空比，降低电机转矩 转速，如否，则加大占空比，增加电机转矩转速，当系统检测到循环工况运行 完毕后，程序结束，输出结果。

所述的一种纯电动汽车动力性仿真系统，其特征在于所述的整车模块工作 过程如下：整车模块先从电机模块中取得电机转速信号并将其转化成车速，然 后车速分3条路径运行，第1条路径对车速进行滤波求导，计算出加速阻力， 第2条路径则根据用户输入的迎风面积、风速、风阻系数计算出风阻，第3条 路径是把车速信号导入到路面输入模块中，计算出路面坡道总阻力，将上述3 条路径最后计算出的总阻力汇总反馈到电机模块中作为电机的外部负载转矩， 另外，系统初始运行时会判断程序是否在运行循环工况，如是，则制动模块中 会产生相应的制动力反馈到电机模块中作为电机的外部负载转矩，如否，则制 动模块不产生制动力。