纯电动汽车续驶里程影响因素
文章来源:威马汽车科技集团有限公司
随着汽车保有量的日益增加,传统汽车在给人们生活带来便利的同时,也给环境带来了很多不利影响,因此在世界各国的共同关注下,寻求新型能源的汽车成为社会各汽车企业的头等大事,纯电汽车因此得以大力发展。纯电动汽车是指以车载电源为动力,用电机驱动车轮行驶的汽车,其具有零排放、动力好、使用成本低、效率高等优点。在纯电动汽车诸多性能中,最重要的也是消费者最关注的性能就是纯电动汽车的经济性,汽车经济性的好坏直接影响到车辆的使用成本和环保要求。影响纯电动汽车经济性的因素除了电机性能,电池容量和整车耗电设备之外,还会受整车质量、轮胎参数、减速器减速比及风阻系数等因素的影响。为了探究这些影响因素对纯电动汽车续驶里程的贡献,本文以某款纯电动汽车为例,采用AVLCruise软件进行建模对该车经济性的影响因素进行仿真研究。
1模型参数
1.1电池参数
该纯电动汽车所搭载的动力电池参数如表1所示。
1.2电机参数
该纯电动汽车的驱动电机性能参数如表2所示。
1.3整车参数
以目前市面上某一款纯电动汽车为例,在Cruise软件中建立仿真模型。模型整车参数如表3所示。
1.4影响因素设置及敏感系数
以所搭建的整车模型为基础,输入整车相关参数,将变量整备质量、减速器速比、风阻系数及滚阻系数分别乘以0.8、0.9、1、1.1和1.2,共得到16组仿真试验。研究不同变量对纯电动汽车汽车续驶里程的影响。具体变量和对应数值如表4所示。
为了探究不同影响因素对续驶里程的影响程度,设置敏感系数K,敏感系数K的计算式为
S0为原模型下的续驶里程,Kn(n取1、2、3、4)为整备质量、减速器速比、风阻系数和滚阻系数的敏感系数,St为序号1到16组对应参数下的续驶里程。K越大说明该影响因素对纯电动汽车续驶里程影响越大。
2不同影响因素对纯电动汽车续驶里程的影响分析
2.1不同整备质量对汽车续驶里程的影响
图1为不同整备质量下,纯电动汽车的续驶里程情况。从图1中可以看出,随着整备质量的增加,续驶里程逐渐降低。通过对图1中的曲线进行函数表达式拟合,可以近似得出一条一元一次方程,拟合度为0.9985,说明整备质量与续驶里程呈一定程度的线性关系。通过计算得出敏感系数K的值为0.074627。
2.2不同减速器速比对汽车续驶里程的影响
图2为随减速器速比的改变,续驶里程的变化曲线图。由图中可以看出当减速器速比逐渐增大,汽车的续驶里程也逐渐增加,但当减速器速比继续增大后,续驶里程反而开始降低,说明减速器速比在某一值时,续驶里程可以得到最大化。通过对图2中的曲线进行函数表达式拟合,可以近似得出一条一元一次方程,拟合度为0.8408。通过计算得出敏感系数K的值为0.009685。
2.3不同风阻系数对汽车续驶里程的影响
图3为不同风阻系数下续驶里程的情况。从图中可以看出,随着风阻系数增大,续驶里程逐渐减小。通过对图3中的曲线进行函数表达式拟合,可以近似得出一条一元一次方程,拟合度为0.9990,较整备质量和续驶里程的拟合曲线拟合度更高。通过计算得出敏感系数K的值为0.0443580。
2.4不同滚阻系数对汽车续驶里程的影响
图4为滚阻系数和续驶里程的曲线图。从图中可以看出,续驶里程随滚阻系数的增大而减小,拟合曲线同样近似于一元一次方程,且拟合度达到0.9994,拟合度最高。通过计算得出敏感系数K的值为0.044441。
3结束语
(1)纯电动汽车续驶里程随着整备质量、风阻系数、滚阻系数的增大而减小,故在汽车研发过程中,应尽量减小整备质量、风阻系数和滚阻系数。选择某个适当的减速器速比可让纯电汽车续驶里程达到最大化。
(2)0.9994>0.9990>0.9985>0.8408,滚阻系数与续驶里程的线性度最大,减速器速比与续驶里程的线性度最小。
(3)0.074627>0.044441>0.044358>0.009685,整备质量对续驶里程的敏感度最高,车辆重量的改变最容易引起续驶里程的改变;减速器速比对续驶里程的敏感度最低,滚阻系数比风阻系数更容易影响车辆的续驶里程。
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