通過系統級仿真建模提高EV動力總成性能

許多人認為電動汽車 （EV） 是由電池而不是汽油提供動力，由電動機而不是內燃機 （ICE） 驅動的汽車。他們也可能認為由于電池充電和充電的潛在挑戰而范圍有限，無論是在家里、在車庫里還是通過提供的充電站。

但從技術角度來看，電動汽車設計中的許多考慮因素都會影響這些因素和其他因素的性能。電動汽車中的電池不是基于鉛酸的，而是最先進的電池，例如鋰離子電池。它們不是 12 V DC（六節串聯電池），而是更高電壓（400 至 800 V DC 或更高）的設計，由數百個電池串聯或并聯連接而成。因此，電池設計更加復雜，不僅包括電氣行為，還包括熱和結構考慮。

需要電力電子設備將電池的直流電壓轉換為交流電壓以驅動電動機。通常，有升壓轉換器 （DC-DC） 來提高電池的直流電壓。逆變器 （DC-AC） 將這種高直流電壓轉換為交流電壓以驅動電機。電機的類型和配置多種多樣，這可能會帶來尺寸、熱、噪聲和振動等設計問題。

EV 的續航里程取決于幾個考慮因素。續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（安培小時額定值和電壓水平）、電池控制（由電池管理系統或 BMS 決定）、電力電子設備和電機的效率，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，電力電子和電機的損耗會消耗部分功率。

如您所見，許多要求都會影響電動汽車的性能，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航里程。為了滿足這些要求，必須對構成 EV 動力總成的每個組件進行許多權衡：電動機、電池組、變速器和電源逆變器。