这款全电动汽车赋予了“比子弹还快”新的含义

发布的丽莎哈维，2016年11月17日

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来自俄亥俄州立大学汽车研究中心(CAR)最近用他们的全电动汽车创造了一项世界纪录。虽然这是一项巨大的成就，但对于CAR工程师来说，这远远不是第一次:这是他们的第五世界纪录。

CAR的学生和教师，与公司赞助商位于摩纳哥的文丘里汽车公司，花了六年时间更新和完善他们的文丘里七叶树子弹3 (vbs -3)的设计。这辆流线型的汽车在之前的VBB版本的基础上进行了彻底的重新设计，使它能够于9月在犹他州的博纳维尔盐滩创下341英里/小时(548公里/小时)的陆地速度新纪录(LSR)。

图片来源:俄亥俄州立大学

作为报道了福克斯体育这打破了该团队在2010年用早期版本的VBB创造的307英里/小时的纪录。根据美国有线电视新闻网在美国，VBB-3“记录了358英里每小时的最高速度，由3000马力的发动机驱动，文丘里说这使它成为世界上最强大的电动汽车。”

LSR是如何确定的

该纪录已得到Fédération国际汽车协会(FIA)．国际汽联考虑的是11英里赛程中间一英里的记录速度。该记录是根据在同一跑道上反向跑两次的平均时间计算的。这些比赛必须在一小时内完成。

图片来源:文丘里汽车公司

的VBB-3

创纪录的VBB-3由两台定制电动机驱动，由超过2兆瓦的锂离子电池供电。这是一款全电动汽车，在这次设计迭代中，团队切换到四轮驱动版本。这辆车长11.3米，重7700磅。该车的阻力系数只有0.13，远低于典型量产车的0.30至0.35的阻力系数。

图片来源:文丘里汽车公司

正确的设计

如何设计一辆3000马力、外形像飞机机身、需要3500磅锂离子电池的全电动汽车?俄亥俄州立大学的团队从模拟开始。基于模型的设计对七叶眼子弹的设计和执行都至关重要。“七叶树子弹”项目使用MATLAB和Simulink进行系统级建模来设计最早版本的VB金宝appB，并在整个VBB项目中继续使用这种方法来改进设计。

在2010年创纪录的运行之后，该团队对设计进行了修改，并从头开始建造VBB-3飞行器，在创建物理原型之前，他们花了近两年的时间进行模拟和改进组件级设计。变化是显著的:2010年的VBB-2.5重0.4吨，而VBB-3重1.6吨。马力从800增加到3000，总扭矩增加超过500%，达到2800牛米。

建模与仿真

自2011年VBB-3项目开始以来，建模和仿真在飞行器的设计和开发中发挥了关键作用。在Simulink中创建了一个车辆模拟器。金宝app它使团队能够快速理解和优化参数，例如:

2轮驱动和4轮驱动
所需电池组的数量
齿轮的数量和传动比在传动中使用
车辆动力学，包括重量传递，空气动力学和滚动阻力

模拟的最终目标是估计新车辆的潜在速度。

“基于我们进行初步模拟的能力，我们在VBB-3的建造过程中做出了许多重要的决定，”VBB-3项目电气团队负责人、工程系学生罗斯·约翰斯塔尔(Ross Johnstal)说。“展望未来，车队将密切关注齿轮传动比，以便在未来的比赛中，我们可以在博纳维尔盐滩(Bonneville Salt Flats)比预期长度更短的赛道上最大化加速。”

数据处理与分析

快速处理和分析车辆记录数据的能力至关重要。每次装载传感器的汽车完成测试运行时，都会收集到千兆字节的数据。Johnstal表示:“无论是在测试赛道上低速行驶的数据，还是在犹他州的高速行驶数据，我们都需要转换、审查和可视化我们从整个赛车的数十个传感器捕获的所有数据。”

MATLAB脚本提取数百万个数据点，然后校准和重新采样，以获得统一的时间刻度，以帮助分析数据。在此过程之后，将生成图表并自动合并到报告中。

车辆控制代码开发

车辆的主发动机控制单元(ECU)是一个易特驰原型设计单位。ECU代码由团队的Simulink/生成金宝appStateflow模型。

Johnstal说:“利用基于模型的设计对汽车进行编程的能力使团队能够快速而自信地开发车辆的控制系统。”

汽车电池自动充电

该小组还开发了一个脚本，以创建一个控制器区域网络(CAN总线)车辆与250kW电池充电器之间的通信桥梁。为了实现车辆充电过程的自动化，需要在车辆和充电器之间建立通信链路。的车载网络工具箱使用其本地CAN总线功能来完成这一任务。

“我们的汽车支持CAN，我们的电池充电器也具有CAN功能。主要问题是我们车上所有CAN总线的运行速度都是500kbps或1Mbps，而充电器需要使用250kbps的总线。”Johnstal说。“我们开发了一个半实时脚本，将车辆与充电器连接起来，即使它们都以不同的CAN速度运行。这个工具可以让汽车快速充电。”