关键词：电动方程式赛车；动力传动设计；传动装置匹配；动力性能仿真；
- 前言
当今世界，汽车工业的发展极大地促进了我国经济的发展，同时也带来了许多负面问题。例如，能源短缺、环境污染和其他问题。面对诸多的问题，新能源汽车的发展是解决这些问题的关键[1]。纯电动汽车以汽车储能装置为动力源，用电动机驱动汽车。由于它具有零排放、能量销量效率高以及噪声低等特点，因此具有广阔的应用前景[2]。但由于目前技术的局限性，纯电动汽车无法完全满足消费者的期望。例如，行驶距离和收费时间，以及最终价格、保养等。但是，随着环境友好型汽车的发展和能源效率的提高，它必然会成为发展的趋势。为了培养新能源汽车的人才，一些基于电动车的汽车竞赛也因此逐渐形成。中国汽车工程协会于2013年举办第一届电动方程式汽车大赛，并于2015年在上海F1赛道举办真正意义上的FSEC比赛，即中国大学生电动方程式大赛[3]。对于电动方程式赛车的研究和开发，可以将目前的尖端技术运用到各个领域，对电动汽车新技术的开发、推广具有积极的作用
本文通过对大学生电动方程式赛车动力传动系统的研究，保证赛车具有足够的动力性。通过设计合适的电池、电机和传动装置的参数，可以保证在该赛事的要求下，团队在有限的资源下达到最优的结果，并建立整车模型对其动力性能进行分析和仿真，为汽车的未来开发发展奠定基础。
二、FSAE方程式赛车的研究现状
1. 国外研究状况
FSAE的起源主要来自欧美等一些汽车发达国家，深厚的工业文化让FSAE赛事在民间和各大高等院校间迅速发展。这些国家为了培养大学生综合素质，有的还将FSAE赛事作为衡量各大院校学生创新能力的标准。
目前为止，国外高校已经积累了很多关于FSAE赛车的零部件设计、整车制造、优化设计及测试的经验。例如，在针对发动机排量600cc的4缸发动机性能优化方面，美国采用了一维仿真的方法，对发动机进气参数配置进行了模拟，建立了选择发动机模型的简单方法，这对赛车发动机领域的研究提供了宝贵的研究方法与理论[4,5]；一支美国赛车队学生在发动机控制模块上进行研究，通过自己的研发，将此模块加载到相应的软件中，最终成功应用于FSAE上。这项研究的成功为以后的FSAE赛车发动机模块的开发开创了一个新纪元[6]；美国的其他团队通过运用ADVISOR软件模拟混合动力的传动部分，将并联、串联以及四轮驱动的驱动系统和制动回收的不同结果加以比对[7]；在亚洲，日本是一个工业发达国家，有许多关于赛车的书籍，为世界赛车领域的发展提供了指导[8]。这也说明了在国外有很多关于赛车方面的介绍、设计、制造、运营等不同种类的图书资料[9,10]。这些宝贵的资源是使汽车产业得以进步的源泉，特别是在转向系统、制动系统、悬架系统等方面。
- 国内发展状况
与国外相比，国内FSAE的发展才刚刚起步。其中有湖南大学、同济大学、哈尔滨理工学院等多所高校参加了国外发达国家举办的赛事。在2007年至2011年的4年间，湖南大学和北京理工大学受国外比赛邀请参加了在美国举行的赛车比赛。2012年，北京理工大学参加了在德国举行的方程式赛车比赛（FSG）。经过几年的学习和经验，我国参赛队总结了许多经验，为以后在中国举办赛事打下了良好的基础，对其他高校队的发展也起到了带头作用。在2013年中国成功举办第四年的FSC比赛中，首次增加了电动赛车组比赛。在这次比赛中，中国有十多所大学参加了比赛。此次成功举办，为我国电动汽车产业的蓬勃发展带来了积极响应。其中，北京理工大学、湖南大学在电动汽车方面独占鳌头。北京理工大学利用英飞凌xc2267设计了2014款电动赛车的MCU[11]；邓中庆等人通过对advisor软件的仿真分析、FSE电池组的建模、井和实验数据的对比分析，论证了利用advisor对电池系统进行仿真的可行性[12]；汪水嘉等人利用advisor对电动赛车进行了参数设计，实践证明，advisor嵌入式仿真条件不合理，需要二次开发[13]；吴发亮等人对FSE轿车的动态参数进行了advisor设计仿真和实测，证明了仿真精度基本满足要求[14]；高伟等人利用Optimum lap软件件对其车辆的传动比进行了优化，证明了切实可行，而且不同赛道的最优传动比是不同的[15]。
三、总结
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