CN103568868B - 一种适用于电动汽车的动力匹配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于纯电动汽车的动力匹配方法。本发明首先依据车型采用的驱动方式确定电机数量。然后对主要参数进行列表，包括整车参数、电机参数及电池参数。再根据列表中的参数进行初步动力匹配。接着再根据初步匹配结果确定电池模块数量，之后再确定传动系传动比，完成纯电动汽车的动力匹配。本发明可以针对不同车型和不同动力性能要求的纯电动汽车做快速且较为准确的动力匹配，能缩减匹配时间，节省匹配费用，缩短整车开发周期。

Description

一种适用于电动汽车的动力匹配方法

技术领域

本发明涉及电动汽车领域，尤其涉及一种适用于纯电动汽车的动力匹配方法。

背景技术

目前现有纯电动汽车驱动系统布置方案多样、动力匹配方法各有不同，但其本质都可归结于电机参数、电池参数及传动系传动比的选取。纯电动汽车动力系统的参数设计，即电机参数、电池参数、传动系传动比设计及他们之间的合理匹配，对纯电动汽车的动力性、续驶里程等都有显著的影响。基于车辆动力学、电机机械特性、电池特性，提出一套全面科学的纯电动汽车动力系统匹配方法，不仅有助于减弱电机、电池现有技术制约、提升车辆动力性及续驶里程，还有助于企业缩减动力匹配时间，节省匹配费用，缩短产品开发周期。

发明内容

本发明的目的是针对现有纯电动汽车动力匹配方法的不足，提供一种针对各种不同驱动布置方案并且满足最高车速、最大爬坡度和加速时间等动力性能要求的适用于纯电动汽车的动力匹配方法，

适用于纯电动汽车的动力匹配方法包括以下步骤：

1）确定电机数量N_m：依据驱动系统的具体布置方案确定电机数量N_m；

2）对主要参数列表：包括整车参数、电机参数及电池参数，其中整车参数有整车满载质量、整车长宽高、轮胎规格、空气阻力系数、传动系总效率、最高车速、经济车速、最大爬坡度、最大爬坡车速、0-50km/h加速时间、50-80km/h加速时间、续驶里程、旋转质量换算系数及重力加速度；电机参数有电机类型、电机效率、电机控制器效率、额定工作电压、最小工作电压及过载系数；电池参数有电池类型、电池模块最小电压、电池模块工作电压、电池模块质量及放电深度；

3）初步匹配：根据步骤2）所列的有关参数，进行多工况下车辆的动力学分析并计算车辆对电机参数要求和对电池模块数量的最小要求，其中电机参数匹配包括峰值功率、额定功率、峰值转矩、额定转矩、峰值转速和额定转速；

4）确定电池参数：按步骤3）初步匹配之后，便知所设计车辆对电池模块数量的最小要求，先确定电池模块数量，之后进一步确定电池其他参数，包括电池组容量、电池组最大放电电流、电池组最佳放电电流；

5）确定传动系传动比i：根据不同的驱动系统布置方案，对有减速机构的还需进一步确定传动系传动比的大小；

6）完成匹配：匹配结果包括电机类型、电机额定工作电压、电机最小工作电压、电机数量、电机额定转速、电机峰值转速、电机额定功率、电机峰值功率、电机额定转矩、电机峰值转矩、电池类型、电池容量、电池额定工作电压、电池最大放电电流、电池最佳放电电流及传动系传动比。

所述步骤3）为：

驱动电机的峰值功率P_m,max必须满足最高车速时的功率P_max,v、最大爬坡度时的功率P_max,α及根据0-50km/h和50-80km/h加速时间而定的功率P_max,tm1，P_max,tm2要求，即峰值功率：

$P_{m,\max }{N}_m\≥\max \{P_{\max ,v},P_{\max ,\mathrm{\α}},P_{\max ,t_{m1}},P_{\max ,t_{m2}}\}$

其中，

$P_{\max ,v}=\frac{v_{\max }}{3600{\mathrm{\η}}_t}(\mathrm{mgf}+\frac{C_{D}A{v}_{\max }^2}{21.15})$

$P_{\max ,\mathrm{\α}}=\frac{v_i}{3600{\mathrm{\η}}_t}(\mathrm{mgf}\cos {\mathrm{\α}}_{\max }+\mathrm{mg}\sin {\mathrm{\α}}_{\max }+\frac{C_{D}A{v}_i^2}{21.15})$

$P_{\max ,t_{m1}}=\frac{1}{3600t_{m1}{\mathrm{\η}}_t}(\mathrm{\δm}\frac{v_{m1}^2}{2\sqrt{t_{m1}}}+\mathrm{mgf}\frac{v_{m1}}{1.5}{t}_{m1}+\frac{C_{D}A{v}_{m1}^2}{21.15\×2.5}{t}_{m1})$

$P_{\max ,t_{m2}}=\frac{1}{3600t_{m2}{\mathrm{\η}}_t}(\mathrm{\δm}\frac{v_{m2}^2}{2\sqrt{t_{m2}}}+\mathrm{mgf}\frac{v_{m2}}{1.5}{t}_{m2}+\frac{C_{D}A{v}_{m2}^2}{21.15\×2.5}{t}_{m2})$

电机的额定功率P_m,e为：

$P_{m,e}=\frac{P_{m,\max }}{\mathrm{\λ}}$

电机功率计算式中各符号的定义如表1所示；

表1电机功率计算所用各符号定义

符号	名称	单位
			M	满载质量	kg
CD	空气阻力系数
			f	滚动阻力系数
A	迎风面积	m2
			vmax	最高车速	km/h
vi	最大爬坡时车速	km/h
			vm1	0-50km/h加速末速度	km/h
vm2	50-80km/h加速末速度	km/h
			αmax	最大爬坡度	%
tm1	加速时间（0-50km/h）	s
			tm2	加速时间（50-80km/h）	s
ηt	传动系总效率
			g	重力加速度	m/s2
δ	旋转质量换算系数
			λ	电机过载系数

针对存在减速机构的车型，额定转速的大小通过对实际电机的筛选而定，取值较高；

针对不存在减速机构的车型，额定转速n_m,e的大小由电动汽车的经济车速v_e计算获得，

$n_{m,e}=\frac{v_e}{0.377r}$

式中，r为车轮半径，单位为m，

峰值转速n_m,max为：

$n_{m,\max }=\frac{v_{\max }}{v_e}{n}_{m,e}$

峰值转矩T_m,max为：

$T_{m,\max }=\frac{9550P_{m,\max }}{n_{m,e}}$

额定转矩T_m,e为：

$T_{m,e}=\frac{T_{m,\max }}{\mathrm{\λ}}.$

所述步骤4）为：

动力电池模块的数目N_b为：

N_b=max{N_b1,N_b2}

$N_{b1}=\frac{U_{m,\min }}{U_{b,\min }}$

$N_{b2}=1000\frac{P_{m,\max }}{D_{\mathrm{power}}{\mathrm{\η}}_m{\mathrm{\η}}_{\mathrm{mc}}{m}_{\mathrm{mod}}}$

式中，D_power为电池功率密度，单位为W/kg；U_m,min、U_b,min分别为电机最小工作电压、电池模块最小工作电压，单位为V；η_m为电机效率；η_mc为电机控制器效率；m_mod为电池模块质量，单位为kg，

动力电池的容量C_b主要是由纯电动汽车的续驶里程S决定：

$C_b=\frac{3600\mathrm{Se}}{U_{b,e}\mathrm{DOD}}$

式中：S为续驶里程，单位为km；e为单位距离消耗能量，单位为kJ/km；U_b,e为电池模块额定工作电压，单位V；DOD为放电深度，

电池组向电机供电，由电机所需的最大功率和额定电压确定电池组的最大放电电流I_b,max，

$I_{b,\max }=\frac{P_{m,\max }}{U_{m,e}}$

由电机额定功率和额定电压确定电池组的最佳放电电流I_b，

$I_b=\frac{P_{m,e}}{U_{m,e}}.$

所述步骤5）为：

i的选择应满足以下几个条件：车辆最高行驶速度要求，由最高车速与电机最高转速确定传动比的最小值i_min；由电机的最高转速对应的最大输出转矩和最高车速对应的行驶阻力确定传动比的最大值i_max1；由电机最大输出转矩和最大爬坡度对应行驶阻力确定传动比的最大值i_max2，

$i_{\min }\≥0.377\frac{n_{m,\max }}{v_{\max }}r$

$i_{\max 1}\≤\frac{\mathrm{mgf}+\frac{C_{D}A{v}_{\max }^2}{21.15}}{{\mathrm{\η}}_t{T}_{n.\max }}r$

$i_{\max 2}\≤\frac{\mathrm{mgf}\cos {\mathrm{\α}}_{\max }+\mathrm{mg}\sin {\mathrm{\α}}_{\max }}{{\mathrm{\η}}_t{T}_{m,\max }}r$

i_max=max{i_max1,i_max2}

其中，

$T_{n.\max }=\frac{9550P_{m,\max }}{n_{m,\max }}$

由上述计算得传动比的最小值i_min和最大值i_max，减速机构传动比只要介于最小值i_min和最大值i_max之间即可。

本发明基于车辆动力学、电机机械特性、电池特性，通过引入电机数量N_m和传动系传动比i建立通用公式，相对于传统电动汽车动力匹配方法，在满足车辆动力性要求下可针对各种不同驱动系统布置方案进行简单有效的动力匹配。另外，该方法考虑了国标对电动汽车动力性及续驶里程等的相关规定，能保证匹配结果满足国家标准。提出的这套全面科学的纯电动汽车动力系统匹配方法清晰不繁琐，具有较强通用性，易于对匹配结果进行校准，能减少匹配时间、降低匹配成本。

附图说明

图1是适用于纯电动汽车的动力匹配方法流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

适用于纯电动汽车的动力匹配方法包括以下步骤：

1）确定电机数量N_m：依据驱动系统的具体布置方案确定电机数量N_m；

2）对主要参数列表：包括整车参数、电机参数及电池参数，其中整车参数有整车满载质量、整车长宽高、轮胎规格、空气阻力系数、传动系总效率、最高车速、经济车速、最大爬坡度、最大爬坡车速、0-50km/h加速时间、50-80km/h加速时间、续驶里程、旋转质量换算系数及重力加速度；电机参数有电机类型、电机效率、电机控制器效率、额定工作电压、最小工作电压及过载系数；电池参数有电池类型、电池模块最小电压、电池模块工作电压、电池模块质量及放电深度；

3）初步匹配：根据步骤2）所列的有关参数，进行多工况下车辆的动力学分析并计算车辆对电机参数要求和对电池模块数量的最小要求，其中电机参数匹配包括峰值功率、额定功率、峰值转矩、额定转矩、峰值转速和额定转速；

4）确定电池参数：按步骤3）初步匹配之后，便知所设计车辆对电池模块数量的最小要求，先确定电池模块数量，之后进一步确定电池其他参数，包括电池组容量、电池组最大放电电流、电池组最佳放电电流；

5）确定传动系传动比i：根据不同的驱动系统布置方案，对有减速机构的还需进一步确定传动系传动比的大小；

6）完成匹配：匹配结果包括电机类型、电机额定工作电压、电机最小工作电压、电机数量、电机额定转速、电机峰值转速、电机额定功率、电机峰值功率、电机额定转矩、电机峰值转矩、电池类型、电池容量、电池额定工作电压、电池最大放电电流、电池最佳放电电流及传动系传动比。

所述步骤3）为：

驱动电机的峰值功率P_m,max必须满足最高车速时的功率P_max,v、最大爬坡度时的功率P_max,α及根据0-50km/h和50-80km/h加速时间而定的功率P_max,tm1，P_max,tm2要求，即峰值功率：

$P_{m,\max }{N}_m\≥\max \{P_{\max ,v},P_{\max ,\mathrm{\α}},P_{\max ,t_{m1}},P_{\max ,t_{m2}}\}$

其中，

$P_{\max ,v}=\frac{v_{\max }}{3600{\mathrm{\η}}_t}(\mathrm{mgf}+\frac{C_{D}A{v}_{\max }^2}{21.15})$

$P_{\max ,\mathrm{\α}}=\frac{v_i}{3600{\mathrm{\η}}_t}(\mathrm{mgf}\cos {\mathrm{\α}}_{\max }+\mathrm{mg}\sin {\mathrm{\α}}_{\max }+\frac{C_{D}A{v}_i^2}{21.15})$

$P_{\max ,t_{m1}}=\frac{1}{3600t_{m1}{\mathrm{\η}}_t}(\mathrm{\δm}\frac{v_{m1}^2}{2\sqrt{t_{m1}}}+\mathrm{mgf}\frac{v_{m1}}{1.5}{t}_{m1}+\frac{C_{D}A{v}_{m1}^2}{21.15\×2.5}{t}_{m1})$

$P_{\max ,t_{m2}}=\frac{1}{3600t_{m2}{\mathrm{\η}}_t}(\mathrm{\δm}\frac{v_{m2}^2}{2\sqrt{t_{m2}}}+\mathrm{mgf}\frac{v_{m2}}{1.5}{t}_{m2}+\frac{C_{D}A{v}_{m2}^2}{21.15\×2.5}{t}_{m2})$

电机的额定功率P_m,e为：

$P_{m,e}=\frac{P_{m,\max }}{\mathrm{\λ}}$

电机功率计算式中各符号的定义如表1所示；

表1电机功率计算所用各符号定义

符号	名称	单位
			M	满载质量	kg
CD	空气阻力系数
			f	滚动阻力系数
A	迎风面积	m2
			vmax	最高车速	km/h
vi	最大爬坡时车速	km/h
			vm1	0-50km/h加速末速度	km/h
vm2	50-80km/h加速末速度	km/h
			αmax	最大爬坡度	%
tm1	加速时间（0-50km/h）	s
			tm2	加速时间（50-80km/h）	s
ηt	传动系总效率
			g	重力加速度	m/s2
δ	旋转质量换算系数
			λ	电机过载系数

针对存在减速机构的车型，额定转速的大小通过对实际电机的筛选而定，取值较高；

针对不存在减速机构的车型，额定转速n_m,e的大小由电动汽车的经济车速v_e计算获得，

$n_{m,e}=\frac{v_e}{0.377r}$

式中，r为车轮半径，单位为m，

峰值转速n_m,max为：

$n_{m,\max }=\frac{v_{\max }}{v_e}{n}_{m,e}$

峰值转矩T_m,max为：

$T_{m,\max }=\frac{9550P_{m,\max }}{n_{m,e}}$

额定转矩T_m,e为：

$T_{m,e}=\frac{T_{m,\max }}{\mathrm{\λ}}.$

所述步骤4）为：

动力电池模块的数目N_b为：

N_b=max{N_b1,N_b2}

$N_{b1}=\frac{U_{m,\min }}{U_{b,\min }}$

$N_{b2}=1000\frac{P_{m,\max }}{D_{\mathrm{power}}{\mathrm{\η}}_m{\mathrm{\η}}_{\mathrm{mc}}{m}_{\mathrm{mod}}}$

式中，D_power为电池功率密度，单位为W/kg；U_m,min、U_b,min分别为电机最小工作电压、电池模块最小工作电压，单位为V；η_m为电机效率；η_mc为电机控制器效率；m_mod为电池模块质量，单位为kg，

动力电池的容量C_b主要是由纯电动汽车的续驶里程S决定：

$C_b=\frac{3600\mathrm{Se}}{U_{b,e}\mathrm{DOD}}$

式中：S为续驶里程，单位为km；e为单位距离消耗能量，单位为kJ/km；U_b,e为电池模块额定工作电压，单位V；DOD为放电深度，

电池组向电机供电，由电机所需的最大功率和额定电压确定电池组的最大放电电流I_b,max，

$I_{b,\max }=\frac{P_{m,\max }}{U_{m,e}}$

由电机额定功率和额定电压确定电池组的最佳放电电流I_b，

$I_b=\frac{P_{m,e}}{U_{m,e}}.$

所述步骤5）为：

i的选择应满足以下几个条件：车辆最高行驶速度要求，由最高车速与电机最高转速确定传动比的最小值i_min；由电机的最高转速对应的最大输出转矩和最高车速对应的行驶阻力确定传动比的最大值i_max1；由电机最大输出转矩和最大爬坡度对应行驶阻力确定传动比的最大值i_max2，

$i_{\min }\≥0.377\frac{n_{m,\max }}{v_{\max }}r$

$i_{\max 1}\≤\frac{\mathrm{mgf}+\frac{C_{D}A{v}_{\max }^2}{21.15}}{{\mathrm{\η}}_t{T}_{n.\max }}r$

$i_{\max 2}\≤\frac{\mathrm{mgf}\cos {\mathrm{\α}}_{\max }+\mathrm{mg}\sin {\mathrm{\α}}_{\max }}{{\mathrm{\η}}_t{T}_{m,\max }}r$

i_max=max{i_max1,i_max2}

其中，

$T_{n.\max }=\frac{9550P_{m,\max }}{n_{m,\max }}$

由上述计算得传动比的最小值i_min和最大值i_max，减速机构传动比只要介于最小值i_min和最大值i_max之间即可。

实施例

1）确定电机数量N_m：本实施例选择后两轮轮毂电机独立驱动的动力系统布置方案，因此，确定电机数量N_m为2。

2）对主要参数列表：主要参数列表如表2，包括整车参数、电机参数及电池参数，其中整车参数有整车满载质量、整车长宽高、轮胎规格、空气阻力系数、传动系总效率、最高车速、经济车速、最大爬坡度、最大爬坡车速、0-50km/h加速时间、50-80km/h加速时间、续驶里程、旋转质量换算系数及重力加速度；电机参数有电机类型、电机效率、电机控制器效率、额定工作电压、最小工作电压及过载系数；电池参数有电池类型、电池模块最小电压、电池模块工作电压、电池模块质量及放电深度。

表2主要参数列表

3）初步匹配：驱动电机的峰值功率P_m,max必须满足最高车速时的功率P_max,v、最大爬坡度时的功率P_max,α及根据0-50km/h和50-80km/h加速时间而定的功率P_max,tm1，P_max,tm2要求，即峰值功率：

$P_{m,\max }{N}_m\≥\max \{P_{\max ,v},P_{\max ,\mathrm{\α}},P_{\max ,t_{m1}},P_{\max ,t_{m2}}\}$

其中，

$P_{\max ,v}=\frac{v_{\max }}{3600{\mathrm{\η}}_t}(\mathrm{mgf}+\frac{C_{D}A{v}_{\max }^2}{21.15})$

$P_{\max ,\mathrm{\α}}=\frac{v_i}{3600{\mathrm{\η}}_t}(\mathrm{mgf}\cos {\mathrm{\α}}_{\max }+\mathrm{mg}\sin {\mathrm{\α}}_{\max }+\frac{C_{D}A{v}_i^2}{21.15})$

$P_{\max ,t_{m1}}=\frac{1}{3600t_{m1}{\mathrm{\η}}_t}(\mathrm{\δm}\frac{v_{m1}^2}{2\sqrt{t_{m1}}}+\mathrm{mgf}\frac{v_{m1}}{1.5}{t}_{m1}+\frac{C_{D}A{v}_{m1}^2}{21.15\×2.5}{t}_{m1})$

$P_{\max ,t_{m2}}=\frac{1}{3600t_{m2}{\mathrm{\η}}_t}(\mathrm{\δm}\frac{v_{m2}^2}{2\sqrt{t_{m2}}}+\mathrm{mgf}\frac{v_{m2}}{1.5}{t}_{m2}+\frac{C_{D}A{v}_{m2}^2}{21.15\×2.5}{t}_{m2})$

电机的额定功率P_m,e为：

$P_{m,e}=\frac{P_{m,\max }}{\mathrm{\λ}}$

计算所得，电机峰值功率P_max=14.4389kw，额定功率P_e=4.813kw，

因为采用了轮毂电机不存在减速机构，额定转速n_m,e的大小由电动汽车的经济车速v_e计算获得，

$n_{m,e}=\frac{v_e}{0.377r}$

式中，r为车轮半径，单位为m，

峰值转速n_m,max为：

$n_{m,\max }=\frac{v_{\max }}{v_e}{n}_{m,e}$

计算所得，电机额定转速n_m,e=356r/min，峰值转速n_m,max=890r/min，峰值转矩T_m,max为：

$T_{m,\max }=\frac{9550P_{m,\max }}{n_{m,e}}$

额定转矩T_m,e为：

$T_{m,e}=\frac{T_{m,\max }}{\mathrm{\λ}}$

计算所得，电机峰值转矩T_m,max=387.3357Nm，额定转矩T_m,e=129.112Nm。

4）确定电池参数：动力电池模块的数目N_b为：

N_b=max{N_b1,N_b2}

$N_{b1}=\frac{U_{m,\min }}{U_{b,\min }}$

$N_{b2}=1000\frac{P_{m,\max }}{D_{\mathrm{power}}{\mathrm{\η}}_m{\mathrm{\η}}_{\mathrm{mc}}{m}_{\mathrm{mod}}}$

式中，D_power为电池功率密度，单位为W/kg；U_m,min、U_b,min分别为电机最小工作电压、电池模块最小工作电压，单位为V；η_m为电机效率；η_mc为电机控制器效率；m_mod为电池模块质量，单位为kg，计算所得，电池模块数量较大值为8.94，确定电池模块数量N_b=10，

动力电池的容量C_b主要是由纯电动汽车的续驶里程S决定：

$C_b=\frac{3600\mathrm{Se}}{U_{b,e}\mathrm{DOD}}$

式中：S为续驶里程，单位为km；e为单位距离消耗能量，单位为kJ/km；U_b,e为电池模块额定工作电压，单位V；DOD为放电深度，计算所得，电池组容量C_b=97.6858Ah，

电池组向电机供电，由电机所需的最大功率和额定电压确定电池组的最大放电电流I_b,max：

$I_{b,\max }=\frac{P_{m,\max }}{U_{m,e}}$

计算所得，电池组最大放电电流I_b,max=401.098A，

由电机额定功率和额定电压确定电池组的最佳放电电流I_b：

$I_b=\frac{P_{m,e}}{U_{m,e}}$

计算所得，电池组最佳放电电流I_b=133.699A。

5）确定传动系传动比i：由于采用的是轮毂电机，其传动系传动比为1。

6）完成匹配：最终匹配获得动力系统的电机、电池、传动系各部分参数数值如表3所示，包括电机类型、电机额定工作电压、电机最小工作电压、电机数量、电机额定转速、电机峰值转速、电机额定功率、电

机峰值功率、电机额定转矩、电机峰值转矩、电池类型、电池容量、电池额定工作电压、电池最大放电电流、电池最佳放电电流及传动系传动比。

表3动力匹配结果

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种适用于纯电动汽车的动力匹配方法，其特征在于包括以下步骤：

1)确定电机数量N_m：依据驱动系统的具体布置方案确定电机数量N_m；

2)对主要参数列表：包括整车参数、电机参数及电池参数，其中整车参数有整车满载质量、整车长宽高、轮胎规格、空气阻力系数、传动系总效率、最高车速、经济车速、最大爬坡度、最大爬坡车速、0-50km/h加速时间、50-80km/h加速时间、续驶里程、旋转质量换算系数及重力加速度；电机参数有电机类型、电机效率、电机控制器效率、额定工作电压、最小工作电压及过载系数；电池参数有电池类型、电池模块最小电压、电池模块工作电压、电池模块质量及放电深度；

3)初步匹配：根据步骤2)所列的有关参数，进行多工况下车辆的动力学分析并计算车辆对电机参数要求和对电池模块数量的最小要求，其中电机参数匹配包括峰值功率、额定功率、峰值转矩、额定转矩、峰值转速和额定转速；

4)确定电池参数：按步骤3)初步匹配之后，便知所设计车辆对电池模块数量的最小要求，先确定电池模块数量，之后进一步确定电池其他参数，包括电池组容量、电池组最大放电电流、电池组最佳放电电流；

5)确定传动系传动比i：根据不同的驱动系统布置方案，对有减速机构的还需进一步确定传动系传动比的大小；

6)完成匹配：匹配结果包括电机类型、电机额定工作电压、电机最小工作电压、电机数量、电机额定转速、电机峰值转速、电机额定功率、电机峰值功率、电机额定转矩、电机峰值转矩、电池类型、电池容量、电池额定工作电压、电池最大放电电流、电池最佳放电电流及传动系传动比。

2.根据权利要求1所述的一种适用于纯电动汽车的动力匹配方法，其特征在于所述步骤3)为：

驱动电机的峰值功率P_m,max必须满足最高车速时的功率P_max,v、最大爬坡度时的功率P_max,α及根据0-50km/h和50-80km/h加速时间而定的功率P_max,tm1，P_max,tm2要求，即峰值功率：

$P_{m,\max }{N}_m\≥\max \{P_{\max ,v},P_{\max ,\mathrm{\α}},P_{\max ,t_{m1}},P_{\max ,t_{m2}}\}$

其中，

$P_{\max ,v}=\frac{v_{\max }}{{3600\mathrm{\η}}_t}(\mathrm{mgf}+\frac{C_{D}A{v}_{\max }^2}{21.15})$

$P_{\max ,\mathrm{\α}}=\frac{v_i}{{3600\mathrm{\η}}_t}(\mathrm{mgf}\cos {\mathrm{\α}}_{\max }+\mathrm{mg}\sin {\mathrm{\α}}_{\max }+\frac{C_{D}A{v}_i^2}{21.15})$

$P_{\max ,t_{m1}}=\frac{1}{{3600t}_{m1}{\mathrm{\η}}_t}(\mathrm{\δm}\frac{v_{m1}^2}{2\sqrt{t_{m1}}}+\mathrm{mgf}\frac{v_{m1}}{1.5}{t}_{m1}+\frac{C_{D}A{v}_{m1}^2}{21.15\×2.5}{t}_{m1})$

$P_{\max ,t_{m2}}=\frac{1}{{3600t}_{m2}{\mathrm{\η}}_t}(\mathrm{\δm}\frac{v_{m2}^2}{2\sqrt{t_{m2}}}+\mathrm{mgf}\frac{v_{m2}}{1.5}{t}_{m2}+\frac{C_{D}A{v}_{m2}^2}{21.15\×2.5}{t}_{m2})$

电机的额定功率P_m,e为：

$P_{m,e}=\frac{P_{m,\max }}{\mathrm{\λ}}$

电机功率计算式中各符号的定义如下；

针对存在减速机构的车型，额定转速的大小通过对实际电机的筛选而定，取值较高；

针对不存在减速机构的车型，额定转速n_m,e的大小由电动汽车的经济车速v_e计算获得，

$n_{m,e}=\frac{v_e}{0.377r}$

式中，r为车轮半径，单位为m，

峰值转速n_m,max为：

$n_{m,\max }=\frac{v_{\max }}{v_e}{n}_{m,e}$

峰值转矩T_m,max为：

$T_{m,\max }=\frac{{9550P}_{m,\max }}{n_{m,e}}$

额定转矩T_m,e为：

$T_{m,e}=\frac{T_{m,\max }}{\mathrm{\λ}}.$

3.根据权利要求1所述的一种适用于纯电动汽车的动力匹配方法，其特征在于所述步骤4)为：

动力电池模块的数目N_b为：

N_b＝max{N_b1,N_b2}

$N_{b1}=\frac{U_{m,\min }}{U_{b,\min }}$

$N_{b2}=1000\frac{P_{m,\max }}{D_{\mathrm{power}}{\mathrm{\η}}_m{\mathrm{\η}}_{\mathrm{mc}}{m}_{\mathrm{mod}}}$

式中，D_power为电池功率密度，单位为W/kg；U_m,min、U_b,min分别为电机最小工作电压、电池模块最小工作电压，单位为V；η_m为电机效率；η_mc为电机控制器效率；m_mod为电池模块质量，单位为kg，

动力电池的容量C_b主要是由纯电动汽车的续驶里程S决定：

$C_b=\frac{3600\mathrm{Se}}{U_{b,e}\mathrm{DOD}}$

式中：S为续驶里程，单位为km；e为单位距离消耗能量，单位为kJ/km；U_b,e为电池模块额定工作电压，单位为V；DOD为放电深度，

电池组向电机供电，由电机所需的最大功率和额定电压确定电池组的最大放电电流I_b,max，

$I_{b,\max }=\frac{P_{m,\max }}{U_{m,e}}$

由电机额定功率和额定电压确定电池组的最佳放电电流I_b，

$I_b=\frac{P_{m,e}}{U_{m,e}}.$

4.根据权利要求1所述的一种适用于纯电动汽车的动力匹配方法，其特征在于所述步骤5)为：

i的选择应满足以下几个条件：车辆最高行驶速度要求，由最高车速与电机最高转速确定传动比的最小值i_min；由电机的最高转速对应的最大输出转矩和最高车速对应的行驶阻力确定传动比的最大值i_max1；由电机最大输出转矩和最大爬坡度对应行驶阻力确定传动比的最大值i_max2，

$i_{\min }\≥0.377\frac{n_{m,\max }}{v_{\max }}r$

$i_{\max 1}\≤\frac{\mathrm{mgf}+\frac{C_{D}A{v}_{\max }^2}{21.15}}{{\mathrm{\η}}_t{T}_{n,\max }}r$

$i_{\max 2}\≤\frac{\mathrm{mgf}\cos {\mathrm{\α}}_{\max }+\mathrm{mg}\sin {\mathrm{\α}}_{\max }}{{\mathrm{\η}}_t{T}_{m,\max }}r$

i_max＝max{i_max1,i_max2}

其中，

$T_{n.\max }=\frac{{9550P}_{m,\max }}{n_{m,\max }}$

由上述计算得传动比的最小值i_min和最大值i_max，减速机构传动比只要介于最小值i_min和最大值i_max之间即可。