智能电动汽车等速工况续驶里程仿真

智能电动汽车等速工况续驶里程仿真
- 简介
- 使用说明

简介

   等速续驶里程是电动汽车电池组充满电后可连续等速行驶的里程，此项指标对于综合评价电动汽车电池组、电机及传动效率、电动汽车实用性具有积极意义。但此指标与电动汽车电池组装车容量及电池水平有关，在不同车型和装配不同容量电池组的同种车型间不具有可比性。即使装配相同容量同种电池的同一车型，续驶里程也受到电池管理系统、驱动电机、行驶阻力、轻量化及传动系统等因素影响而有一定的波动。

使用说明

一、实验目的

建立等速工况电动汽车续驶里程数学模型
对等速工况电动汽车续驶里程进行仿真

二、仿真数据

电动汽车等速工况续驶里程仿真所需参数见表7-3-1。

表7-3-1 电动汽车等速工况续驶里程仿真所需参数

整车质量/kg	滚动阻力系数	空气阻力系数	迎风面积／ /m²	轮胎滚动半径/m
1200	0.012	0.28	2.0	0.3
电机效率	机械传动效率	电池放电效率	电池组容量/A·h	电池组额定电压/V
0.9	0.92	0.95	100	320

三、实验步骤

1.建立等速工况电动汽车续驶里程数学模型

原理参见教材第7章实例3

2.对等速工况电动汽车续驶里程进行仿真

根据表7-3-1中的数据和等速工况电动汽车续驶里程数学模型，编写等速工况电动汽车续驶里程仿真的MWORKS程序如下。

m = 1200 # 整车质量/kg

f = 0.012 # 滚动阻力系数

Cd = 0.28 # 空气阻力系数

A = 2.0 # 有效面积/m^2

nt = 0.92 # 机械转动效率

g = 9.8 # 重力加速度

nd = 0.9 # 电机效率

Ue = 320 # 电池电压/V

ne = 0.95 # 电池放电效率

u = 30:1:100 # 车速范围

gss = ["-", ":", "--"] # 线型

Qm = [100, 110, 120] # 不同电池容量

# 绘制续航里程随电池容量的变化

fig1 = figure(1)

nas = ["电池容量 100A.h", "电池容量 110A.h", "电池容量 120A.h"] # 图例名称

S = []

for i in 1:3

push!(S, 76.14 * Qm[i] * Ue * nd * nt * ne ./ (21.15 * m * g * f .+ Cd * A * u .^ 2)) # 计算续航里程

end

plot(u, S[1], gss[1], u, S[2], gss[2], u, S[3], gss[3]) # 绘制曲线

xlabel("车速/(km/h)") # 设置x轴标签

ylabel("续航里程/km") # 设置y轴标签

legend(nas) # 添加图例

# 绘制续航里程随整车质量的变化

fig2 = figure(2)

Qm = 100 # 电池容量

m = [1000, 1200, 1400] # 不同整车质量

nas = ["整车质量 1000kg", "整车质量 1200kg", "整车质量 1400kg"] # 图例名称

S = []

for i in 1:3

push!(S, 76.14 * Qm * Ue * nd * nt * ne ./ (21.15 * m[i] * g * f .+ Cd * A * u .^ 2)) # 计算续航里程

end

plot(u, S[1], gss[1], u, S[2], gss[2], u, S[3], gss[3]) # 绘制曲线

xlabel("车速/(km/h)") # 设置x轴标签

ylabel("续航里程/km") # 设置y轴标签

legend(nas) # 添加图例

# 绘制续航里程随滚动阻力系数的变化

fig3 = figure(3)

Qm = 100 # 电池容量

m = 1200 # 整车质量

f = [0.01, 0.012, 0.014] # 不同滚动阻力系数

nas = ["滚动阻力系数 0.01", "滚动阻力系数 0.012", "滚动阻力系数 0.014"] # 图例名称

S = []

for i in 1:3

push!(S, 76.14 * Qm * Ue * nd * nt * ne ./ (21.15 * m * g * f[i] .+ Cd * A * u .^ 2)) # 计算续航里程

end

plot(u, S[1], gss[1], u, S[2], gss[2], u, S[3], gss[3]) # 绘制曲线

xlabel("车速/(km/h)") # 设置x轴标签

ylabel("续航里程/km") # 设置y轴标签

legend(nas) # 添加图例

# 绘制续航里程随空气阻力系数的变化

fig4 = figure(4)

Qm = 100 # 电池容量

f = 0.012 # 滚动阻力系数

Cd = [0.24, 0.28, 0.32] # 不同空气阻力系数

nas = ["空气阻力系数 0.24", "空气阻力系数 0.28", "空气阻力系数 0.32"] # 图例名称

S = []

for i in 1:3

push!(S, 76.14 * Qm * Ue * nd * nt * ne ./ (21.15 * m * g * f .+ Cd[i] * A * u .^ 2)) # 计算续航里程

end

plot(u, S[1], gss[1], u, S[2], gss[2], u, S[3], gss[3]) # 绘制曲线

xlabel("车速/(km/h)") # 设置x轴标签

ylabel("续航里程/km") # 设置y轴标签

legend(nas) # 添加图例

# 绘制续航里程随电机效率的变化

fig5 = figure(5)

Qm = 100 # 电池容量

Cd = 0.28 # 空气阻力系数

nd = [0.85, 0.90, 0.95] # 不同电机效率

nas = ["电机效率 0.85", "电机效率 0.90", "电机效率 0.95"] # 图例名称

S = []

for i in 1:3

push!(S, 76.14 * Qm * Ue * nd[i] * nt * ne ./ (21.15 * m * g * f .+ Cd * A * u .^ 2)) # 计算续航里程

end

plot(u, S[1], gss[1], u, S[2], gss[2], u, S[3], gss[3]) # 绘制曲线

xlabel("车速/(km/h)") # 设置x轴标签

ylabel("续航里程/km") # 设置y轴标签

legend(nas) # 添加图例

# 绘制续航里程随机械转动效率的变化

fig6 = figure(6)

nd = 0.9 # 电机效率

nt = [0.88, 0.92, 0.96] # 不同机械转动效率

nas = ["机械转动效率 0.88", "机械转动效率 0.92", "机械转动效率 0.96"] # 图例名称

S = []

for i in 1:3

push!(S, 76.14 * Qm * Ue * nd * nt[i] * ne ./ (21.15 * m * g * f .+ Cd * A * u .^ 2)) # 计算续航里程

end

plot(u, S[1], gss[1], u, S[2], gss[2], u, S[3], gss[3]) # 绘制曲线

xlabel("车速/(km/h)") # 设置x轴标签

ylabel("续航里程/km") # 设置y轴标签

legend(nas) # 添加图例

# 绘制续航里程随电池放电效率的变化

fig7 = figure(7)

nt = 0.92 # 机械转动效率

ne = [0.90, 0.95, 1.00] # 不同电池放电效率

nas = ["电池放电效率 0.90", "电池放电效率 0.95", "电池放电效率 1.00"] # 图例名称

S = []

for i in 1:3

push!(S, 76.14 * Qm * Ue * nd * nt * ne[i] ./ (21.15 * m * g * f .+ Cd * A * u .^ 2)) # 计算续航里程

end

plot(u, S[1], gss[1], u, S[2], gss[2], u, S[3], gss[3]) # 绘制曲线

xlabel("车速/(km/h)") # 设置x轴标签

ylabel("续航里程/km") # 设置y轴标签

legend(nas) # 添加图例

在MWORKS编辑器中输入这些程序，点击运行按钮，可以得到不同影响因素下的电动汽车续驶里程随车速的变化曲线，如图7-3-1～图7-3-7所示。

图7-3-1所示为电池容量对续驶里程的影响。可以看出，电池容量越大，续驶里程越长；车速越高，续驶里程越短。

图7-3-2所示为电动汽车整车质量对续驶里程的影响。可以看出，电动汽车整车质量越小，续驶里程越长。因此，应该采用轻量化技术，降低整车质量，延长续驶里程。

图7-3-3所示为滚动阻力系数对续驶里程的影响。可以看出，滚动阻力系数越小，续驶里程越长。因此，应该采用滚动阻力小的轮胎，延长续驶里程。