绝大多数模块在完成正确的设置后可以自动建立控制信号连接,但是依然有一些模块需要手动设置连接,或者手动修改连接。
控制信号的连接由四个部分组成,即零部件(需求端)、信号输入(信号源)、路径、信号输出。在Cruise环境中,只需要点击软件给出的相应选项便可以完成信号的连接,十分的方便而且功能强大。
设置完成后,检查无错后即可运行,得到仿真结果。
5.5 本章小结
本章初步介绍了Cruise软件,并且介绍了在Cruise软件中的建模过程和软件的一部分功能。随后,本章介绍了某型电动汽车在cruise软件中的建模流程和部分参数。建模过程需要的参数,部分是由实验获得的,也有一部分是通过比对其他相似车型后获得的。电池的充放电特性曲线是来自于笔者对说明书中的充放电外特性曲线的再现,仅具有一定的参考价值。
文章提供了整车的仿真模型流程图,提供了在Cruise软件中控制流程的建立过程以及各个模块的功用和需求的参数。这对于掌握cruise软件的功用,具有一定的帮助。
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第六章 整车仿真及结果分析
在Cruise软件中可以进行多种工况的仿真,而且可以选择欧盟、美国和日本的不同标准进行仿真。我们选择比较具有代表性的ECE标准下的循环工况、最大爬坡度实验和加速试验进行仿真。通过在Cruise软件中进行上述三种仿真实验,我们得到如下结果:
6.1整车仿真结果分析
在循环工况中,速度—加速度—时间曲线如下图所示:
图19 速度(红)、加速度(蓝)-时间曲线
在最大爬坡度试验中,可得到爬坡度—速度曲线,如下图所示:
图20 爬坡度(红)—速度曲线
由图可知,该款车型最大爬坡度为13.4%(6km/h),不符合设计要求。
在加速试验中,我们得到最大车速和加速时间等相关仿真实验结果,如下图所示:
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图21 加速度(绿)、速度(蓝)、距离(红)—时间关系曲线
可知,该车最大速度为52.5km/h,加速到45km/h时间为17.6s。没有达到设计要求。
6.2电机仿真结果分析
在最大爬坡度试验中,我们得到如下图所示扭矩、功率、转速-车速图线,结果如下图所示:
图22 扭矩、功率、转速-车速图线
在加速工况仿真实验中,电机的转矩、功率、转速-时间图线如下图所示:
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图23 转矩、功率、转速-时间图线
可知电机最大扭矩为40N·m,最大输出功率为5.88kw,最高转速为3500rpm。
6.3电池仿真结果分析:
在循环工况试验中,我们得到了如下图所示的电池电压、电流、充电电量、SOC-时间曲线,如下图所示:
图24 循环工况下的电池电压、电流、充电电量、SOC-时间曲线
我们可知,该型电动汽车运行时,最大电流可以达到134A左右,而输出电压最大可达到70V左右。通过计算,该型电动车充满一次电,可以行使141.33公里。
在最大爬坡度试验中,我们得到电压、充电电量、电流、SOC-速度曲线,结果如下如所示:
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图25爬坡工况的电池电压、电流、充电电量、SOC-时间曲线
最大爬坡度试验中,电池的最大电流可以达到99A,而最大电压可以达到68V左右。
在加速试验中,可得到电压-充电电量-电流-SOC-时间曲线。结果如下图所示。
图26 加速工况的电池电压、电流、充电电量、SOC-时间曲线
可知最大电流约为113A,最大电压为68V。 仿真实验结果,如下表所示:
表6 Cruise仿真结果
项目名称 最大速度,km/h
爬坡度 45km/h加速时间,s 续驶里程,km
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数值 52.5 13.4% 17.6 141.33
是否合格 合格 不合格 不合格