摘 要：由于中国经济的快速发展，中国越来越重视绿色环保。因此，各种交通运输也出现了环保的理念，纯电动汽车逐渐发展起来。纯电动汽车是一种新能源汽车。绿色和可充电电池提供动力源汽车的发展已经成为一种趋势。根据纯电动汽车动力参数匹配，探讨纯电动汽车动力参数匹配目标和匹配任务、纯电动汽车基本参数和动力系统参数、纯电动汽车性能仿真参数优化;同时，根据整车控制策略的研究，对整车驱动控制、能源系统控制、辅助系统控制进行探究。

关键词：电动汽车;动力系统;参数匹配;整车控制;策略

1 引言

纯电动汽车秉承绿色环保理念。一般纯电动汽车的组成包括：电力驱动和控制系统、驱动力传动装置以及执行既定任务的工作装置等。通常，纯电动汽车的驱动可充电电池以提供电能，然后将电能转化为机械能。对于纯电汽车驱动电机的设计，一般是采用直流电机，十分符合绿色环保理念，汽车使用效率极高、可靠性良好。本文的综述希望为纯电动汽车的发展提供参考。

2 纯电动汽车动力参数匹配

2.1 纯电动汽车动力参数匹配目标和匹配任务

目前，纯电动汽车在城市中得到广泛应用，例如：新能源公交车、电动汽车等。基于新能源电动汽车的性能指标，本文对纯电动汽车动力参数进行匹配，以提高纯电动汽车的性能，同时，探索动力参数，进一步优化参数，以提升该车型的动力性能，见表1。

纯电动汽车的动力参数匹配任务主要用于动力系统某些部件的参数计算。本文采用的该车能外接充电，有纯电动模式;该车可选装空调，空调车车高为3180mm;该电动汽车的电池类型和生产企业分别为：磷酸铁锂蓄电池和宁德时代新能源科技股份有限公司;电机额定功率为80kw，峰值功率为135kw;该车的ABS型号及生产企业分别为：4460064300和威伯科汽车控制系统（中国）有限公司。

2.2 纯电动汽车基本参数和动力系统参数

纯电动汽车的整体性能参数主要包括汽车动力性能指标和车辆行驶距离。纯电动汽车的基本系统参数是汽车主要的性能之一，影響汽车的安全性和汽车行驶的距离。纯电动汽车的动力性能指标主要有：汽车行驶的最大速度和最大加速度。纯电动汽车的基本参数包括汽车的基本系统和动力系统。

纯电动汽车的动力源是可充电电池，本文纯电动汽车的电池是锂离子电池。衡量纯电动汽车电池的主要性能指标是：比能量、比功率、能量密度、循环寿命和成本等。作为一种新型高电压、高能量密度的可充电电池，锂离子二次电池突出的特点是：重量轻、储能大、无污染、无记忆效应、使用寿命长。在相同的体积重量情况下，锂离子电池的蓄电能力是镍氢电池的1.6倍，是镍镉电池的4倍。人类只开发和利用了其理论电量的20%～30%，发展前景非常光明。同时，它是一种真正的绿色电池，不会污染环境。同时，电动机与驱动系统也是纯电动汽车的关键零件，，则驱动电机应具备：调速范围宽、转速高、启动转矩大、质量小、体积小、效率高且动态制动性强等特性，才能使其具有较优异的使用性能。

纯电动汽车的动力系统参数包含驱动电机参数和电池匹配参数。其中驱动电机参数匹配主要包括：驱动电机的最大功率和额定功率，最大功率和额定功率可以决定驱动电机的功能，并且它将对汽车本身的整车性能产生更大的影响。对于纯电动汽车，汽车的最高速度由额定功率控制，因此，目前纯电动汽车一般更适合城市。因为在城市中，可以最大限度地限制汽车的速度，并实现环保的理念。当电动汽车的行驶速度达到最大值时，汽车的功率将会达到最大值，电机的转速也将达到最大值。并且，由于城市中对汽车的速度有限制，因而普通电动汽车的功率将低于额定功率，并且电机的转速也将低于额定转速。电池参数匹配主要包含排列的电池数量和电池的电压值。一旦确定了电池组的数量，电池的最大输出功率必须满足纯电动汽车的最大功率，确保电池能够保持汽车的最大功率输出。

2.3 纯电动汽车性能仿真

基于整车的布局和设计，我们使用ADVISOR 软件，该软件广泛用于模拟纯电动汽车的动力性能，以执行模拟计算。然后建立整车的仿真模型以及电动机、电池和减速器等部件的仿真模型。建立仿真模型的基本步骤主要包括：选择车辆、选择部件模型，以及各部件间的机械、电器、信号等的连接，然后输入各模块的主要参数。

同时，我们必须考虑电动机和内燃机的不同工作特性。但是，电动机的过载时间不易太长，如果过载时间过长将会导致电动机和电池过热，产生更多能量损失，对电动机和电池使用寿命有影响。因此，应尽量避免电动机的过载工作。

当模拟纯电动汽车的动力性能时，电动机的额定功率被用作电机输出功率以估算整车的最大车速。电机的峰值功率用于估计整车的加速时间以及最大爬坡度。若要达到设计目标所需求的最高车速，则电机将长期处于过载状态，从上文可知长期过载会影响电动机和电池的使用寿命使整车经济性变差。

3 整车控制策略研究

3.1 整车驱动控制

纯电动汽车的整车驱动系统由电动机和电动机控制系统组成，并通过高、低压线束和冷却管连接到整车的其他系统。

3.1.1 驱动电机

纯电动汽车的驱动电机主要包括：直流电动机、开关磁阻电动机和感应电动机。主要介绍直流电动机，它具有效率高、可靠性高、体积小等优点，是动力系统的执行机构，是将电能转化为机械能的载体。它依靠内置的旋转变压器和温度传感器来提供电机的工作信息，并将电机运行状态信息实时发送给电机控制系统。

3.1.2 电机控制系统

电动机控制系统主要包括转矩控制模式和转速控制模式。车辆控制器通过发送的控制模式选择确定电机控制器的控制模式。在转矩控制模式下，整车控制器向电机控制器发送消息：电机输出转矩值、电机运行方向及电机运转方式。在转速控制模式下，由整车控制器发送到电动机控制器的信息变为电机输出转速值、电机运行方向和电机运转模式等。电机控制器提供的状态信息有：电机转速、电机转矩、电机转矩极限值、电机运行状态、电机运转模式、电机运行电流和电压值、电机温度信息、风扇运行状态及水泵运行状态。电机控制器还可以提供相应的故障信息包括：直流侧电压故障、散热器过热、过流、超载及超速等。

3.2 能源系统控制

纯电动汽车能源管理系统主要是用于协调、分配和控制动力系统的能源转换装置的工作量的软硬件系统。不同类型的纯电动汽车具有不同的能源管理系统。

电动汽车的能量转换装置由电动机或发电机、电池、功率转换模块和动力传递装置组成，能源传输路线主要包括：由电池到车轮、从车轮到电池两条，其能源管理系统是最简单的。其主要任务是在满足汽车动力需求的前提下，最有效的利用电池的储能，使汽车的减速并最大限度的回收制动得到的能量，使汽车的能量效率最大。纯燃料电池电动汽车与之相似。混合动力燃料电池汽车和混合动力电动汽车，其能量转换装置通常有电力转换装置、功率变换模块、能量储存装置、充电和放电装置、电力传递装置和动力传输装置等。其能量传递路线包括：（1）由蓄电池到车轮;（2）由发电装置到车轮的动力传递路线;（3）由车轮到能量储存装置的能量流动路线（能量回收）;（4）由发电装置到能量储存装置。

3.3 輔助系统控制

对于普通车辆，由于档位、加速器踏板等的故障，可能发生车辆的不期望的加速、减速或者倒车。在主电机和控制器发生故障的情况下，除了控制器自身的保护关闭停机外，车辆控制器还会将其控制器的启用信号和油门减少到0，行使其保护功能。当电气连接断开时，信号处于开路模式，信号为0，不会对车辆造成危险;在通信方面，采用通信超时技术来确保通信线断开引起的通信故障，不会对车辆造成危险。在车辆高压电的总回路中串接有手动空气断路器保证在系统过流等故障时能断开高压电。但是，对于纯电动汽车，现有的机械传动结构部件不能满足电动汽车的辅助控制需求。它经常会导致车辆转向不足或制动不足，影响车辆的行驶安全性。

4 结语

本文讨论纯电动汽车的动力系统参数匹配和整车控制策略。以威伯科新能源客车为例，列出了纯电动汽车的动力系统参数。同时还描述了纯电动汽车基本参数和动力系统参数，并根据其汽车性能进行了仿真。在整车控制策略时主要描述了：整车驱动控制、能源控制和辅助控制。希望本文的内容可以应用到实际工作中去。

参考文献：

[1]吕文斌.纯电动汽车动力系统参数匹配及整车控制策略研究[J].工程技术（引文版）：00210-00210.

[2]刘光宇，李睿，孙颖，等.纯电动汽车整车控制策略研究[J].产业与科技论坛，2012（14）：75-75.

[3]赵新红，徐新恒.纯电动汽车动力系统参数匹配研究[J].中国战略新兴产业，2018，No.164（32）：97-98.

[4]熊明洁，胡国强，闵建平.纯电动汽车动力系统参数选择与匹配[J].汽车工程师，2011（5）.

[5]翟世欢，辛明华，于兰.纯电动汽车整车控制策略[J].汽车工程师，2014（12）：26-29.