通過系統(tǒng)級(jí)仿真建模提高EV動(dòng)力總成性能

許多人認(rèn)為電動(dòng)汽車 （EV） 是由電池而不是汽油提供動(dòng)力，由電動(dòng)機(jī)而不是內(nèi)燃機(jī) （ICE） 驅(qū)動(dòng)的汽車。他們也可能認(rèn)為由于電池充電和充電的潛在挑戰(zhàn)而范圍有限，無(wú)論是在家里、在車庫(kù)里還是通過提供的充電站。

但從技術(shù)角度來(lái)看，電動(dòng)汽車設(shè)計(jì)中的許多考慮因素都會(huì)影響這些因素和其他因素的性能。電動(dòng)汽車中的電池不是基于鉛酸的，而是最先進(jìn)的電池，例如鋰離子電池。它們不是 12 V DC（六節(jié)串聯(lián)電池），而是更高電壓（400 至 800 V DC 或更高）的設(shè)計(jì)，由數(shù)百個(gè)電池串聯(lián)或并聯(lián)連接而成。因此，電池設(shè)計(jì)更加復(fù)雜，不僅包括電氣行為，還包括熱和結(jié)構(gòu)考慮。

需要電力電子設(shè)備將電池的直流電壓轉(zhuǎn)換為交流電壓以驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。通常，有升壓轉(zhuǎn)換器 （DC-DC） 來(lái)提高電池的直流電壓。逆變器 （DC-AC） 將這種高直流電壓轉(zhuǎn)換為交流電壓以驅(qū)動(dòng)電機(jī)。電機(jī)的類型和配置多種多樣，這可能會(huì)帶來(lái)尺寸、熱、噪聲和振動(dòng)等設(shè)計(jì)問題。

EV 的續(xù)航里程取決于幾個(gè)考慮因素。續(xù)航里程能力因駕駛類型（城市或高速公路）、地形類型（丘陵或山脈）、電池大小（安培小時(shí)額定值和電壓水平）、電池控制（由電池管理系統(tǒng)或 BMS 決定）、電力電子設(shè)備和電機(jī)的效率，甚至車輛的形狀而異。

如果電池有一定量的可用能量，那么理想情況下，所有這些能量都可以為車輛供電。然而，電力電子和電機(jī)的損耗會(huì)消耗部分功率。

如您所見，許多要求都會(huì)影響電動(dòng)汽車的性能，例如成本、速度、重量、加速度、充電能力以及車輛一次充電能夠行駛的續(xù)航里程。為了滿足這些要求，必須對(duì)構(gòu)成 EV 動(dòng)力總成的每個(gè)組件進(jìn)行許多權(quán)衡：電動(dòng)機(jī)、電池組、變速器和電源逆變器。