編著者：王芃郭玉靜韓穎丁繼斌龐宏磊邱亞宇胡瀛洲出版社：機械工業(yè)出版社AI+汽車技術(shù)應(yīng)用理論與實踐案例解析目錄AI+汽車基礎(chǔ)案例AI+電動汽車(EV)案例AI+ADAS案例AI+汽車檢測與診斷案例AI+汽車綜合應(yīng)用案例任務(wù)3BEV起動轉(zhuǎn)矩與功率特性AI實現(xiàn)任務(wù)4動力蓄電池特性AI實現(xiàn)任務(wù)5驅(qū)動電機特性AI實現(xiàn)任務(wù)6充電系統(tǒng)特性AI實現(xiàn)任務(wù)3：BEV起動轉(zhuǎn)矩與功率特性AI實現(xiàn)核心應(yīng)用場景低速高轉(zhuǎn)矩

零速或低速時即可輸出最大轉(zhuǎn)矩，提供強勁推背感。響應(yīng)快速性

轉(zhuǎn)矩響應(yīng)遠(yuǎn)快于內(nèi)燃機，實現(xiàn)瞬時、線性動力輸出。最大起步轉(zhuǎn)矩

決定車輛的加速能力和爬坡能力。仿真目標(biāo)電機輸出特性

分析轉(zhuǎn)矩與功率隨時間的動態(tài)變化。整車動力學(xué)響應(yīng)

關(guān)注車輪驅(qū)動轉(zhuǎn)矩與車速的響應(yīng)。電池系統(tǒng)動態(tài)

模擬電池電流與功率的動態(tài)變化。圖3-1BEV驅(qū)動系統(tǒng)示意圖表3-1BEV起動過程的轉(zhuǎn)矩與功率特性AI場景場景場景名稱1BEV最大起步轉(zhuǎn)矩特性2BEV功率限制下的起步特性3BEV坡道起步任務(wù)3：場景1-仿真參數(shù)與提示詞1.仿真參數(shù)設(shè)置車輛參數(shù)整備質(zhì)量:1600kg|車輪半徑:0.3m風(fēng)阻系數(shù):0.3|迎風(fēng)面積:2.5m2電池參數(shù)額定電壓:400V最大放電電流:300A2.DeepSeek仿真提示詞(場景1：正常起步)請作為電動汽車動力系統(tǒng)仿真專家，完成BEV最大起步轉(zhuǎn)矩特性仿真。車輛參數(shù)：整備質(zhì)量1600kg，車輪半徑0.3m，風(fēng)阻系數(shù)0.3，迎風(fēng)面積2.5m2。電機參數(shù)：峰值轉(zhuǎn)矩250Nm，峰值功率120kW，基速4000rpm。減速器：傳動比9:1，效率95%。電池參數(shù)：額定電壓400V，最大放電電流300A。工況：（坡度0%），駕駛員踩下加速踏板至100%（請求最大轉(zhuǎn)矩），車輛靜止起步。仿真時長15秒。輸出：電機輸出轉(zhuǎn)矩-時間曲線、電機輸出功率-時間曲線、車輪驅(qū)動轉(zhuǎn)矩-時間曲線、車速-時間曲線、電池電流-時間曲線。以html格式輸出。任務(wù)3：仿真結(jié)果-BEV最大起步轉(zhuǎn)矩特性圖3-2電機輸出轉(zhuǎn)矩-時間曲線（場景1）

圖3-3電機輸出功率-時間曲線（場景1）

圖3-4車輪驅(qū)動轉(zhuǎn)矩-時間曲線（場景1）圖3-5車速-時間曲線（場景1）圖3-6電池電流-時間曲線（場景1）任務(wù)3：場景2-仿真參數(shù)與提示詞1.仿真參數(shù)設(shè)置車輛參數(shù)整備質(zhì)量:1600kg|車輪半徑:0.3m風(fēng)阻系數(shù):0.3|迎風(fēng)面積:2.5m2電池參數(shù)額定電壓:400V最大允許放電功率：60kW2.DeepSeek仿真提示詞(場景1：正常起步)請作為電動汽車動力系統(tǒng)仿真專家，完成BEV功率限制下的起步特性仿真。車輛、電機、減速器參數(shù)同場景1。電池限制：當(dāng)前最大允許放電功率限制為60kW（例如因低溫或低SOC）。工況：平直路面（坡度0%），駕駛員踩下加速踏板至100%（請求最大轉(zhuǎn)矩），車輛從靜止起步。仿真時長15秒。輸出：電機輸出轉(zhuǎn)矩-時間曲線、電機輸出功率-時間曲線、車速-時間曲線、電池功率-時間曲線。以html格式輸出。任務(wù)3：場景2-仿真結(jié)果圖3-7電機輸出轉(zhuǎn)矩-時間曲線（場景2）

圖3-8電機輸出功率-時間曲線（場景2）圖3-9車速-時間曲線（場景2）

圖3-10電池功率-時間曲線（場景2）任務(wù)3：仿真結(jié)果分析-功率限制與坡道起步場景2：電池功率限制起步條件：電池最大放電功率限制為60kW。結(jié)果：15s車速僅達(dá)85km/h，性能顯著下降。結(jié)論：電池輸出能力是整車性能的關(guān)鍵瓶頸。場景3：15%坡道起步條件：路面坡度增加至15%。結(jié)果：10s車速達(dá)84km/h，可平穩(wěn)起步。結(jié)論：最大爬坡度約49%，系統(tǒng)設(shè)計余量充足。綜合分析：電池性能是動態(tài)瓶頸，而電機強大的低速轉(zhuǎn)矩為復(fù)雜路況提供了充足的動力儲備。任務(wù)3：場景3-仿真參數(shù)與提示詞1.仿真參數(shù)設(shè)置車輛參數(shù)整備質(zhì)量:1600kg|車輪半徑:0.3m風(fēng)阻系數(shù):0.3|迎風(fēng)面積:2.5m2電池參數(shù)額定電壓:400V無功率限制2.DeepSeek仿真提示詞(場景1：正常起步)請你作為電動汽車動力系統(tǒng)仿真專家，完成BEV坡道起步能力仿真。車輛、電機、減速器、電池參數(shù)同場景1（無功率限制）。工況：車輛靜止于15%坡度路面。駕駛員踩下加速踏板至100%（請求最大轉(zhuǎn)矩），車輛起步爬坡。仿真時長10秒。輸出：電機輸出轉(zhuǎn)矩-時間曲線、車輪驅(qū)動轉(zhuǎn)矩-時間曲線、車速-時間曲線、車輛行駛坡度-時間曲線。以html格式輸出。任務(wù)3：場景3-仿真結(jié)果

圖3-11電機輸出轉(zhuǎn)矩-時間曲線（場景3）

圖3-12車輪驅(qū)動轉(zhuǎn)矩-時間曲線（場景3）圖3-13車速-時間曲線（場景3）

圖3-14車輛行駛坡度-時間曲線（場景3）任務(wù)4：動力蓄電池特性AI實現(xiàn)核心應(yīng)用場景充電特性充電速度、效率及CC-CV充電曲線分析放電特性不同倍率下的電壓穩(wěn)定性與容量輸出動態(tài)響應(yīng)瞬態(tài)工況下的電壓與電流響應(yīng)特性圖4-1動力蓄電池拓?fù)鋱D表3-1動力蓄電池AI場景場景場景名稱1動力蓄電池CC-CV充電2動力蓄電池階躍放電3CLTC工況下的動力蓄電池性能任務(wù)4：場景1AI實現(xiàn)-CC-CV充電仿真CC-CV充電原理恒流階段(CC)恒定大電流充電，快速補充電量，電壓迅速上升。恒壓階段(CV)恒定電壓充電，電流逐漸減小，充滿并防止過充。DeepSeek仿真提示詞請你作為電池系統(tǒng)工程師，完成60kWh動力電池包的CC-CV充電仿真。電池參數(shù)：三元鋰電池，額定電壓384V。充電參數(shù)：恒流階段0.5C（80A）充電，電壓達(dá)403.2V轉(zhuǎn)恒壓，截止電流8A。環(huán)境溫度25℃。輸出充電電壓-時間曲線、充電電流-時間曲線、SOC-時間曲線、充電功率-時間曲線。以html格式輸出。通過精確的提示詞工程，AI可高效生成多維度的充電仿真數(shù)據(jù)與可視化圖表。任務(wù)4：場景1-仿真結(jié)果圖4-2充電電壓-時間曲線（場景1）

圖4-3充電電流-時間曲線（場景1）圖4-4SOC-時間曲線（場景1）

圖4-5充電功率-時間曲線（場景1）任務(wù)4：場景2-AI實現(xiàn)DeepSeek仿真提示詞請你作為電池系統(tǒng)工程師，完成動力電池階躍放電仿真。電池參數(shù)同場景1（SOC初始值=80%）。放電過程：0.2C(32A)放電10分鐘→階躍至1C(160A)放電5分鐘→回0.2C放電10分鐘。輸出電池電壓響應(yīng)曲線，標(biāo)注電壓跌落值和恢復(fù)時間。以html格式輸出。圖4-6電池電壓響應(yīng)曲線（場景2）該三元鋰電池系統(tǒng)展現(xiàn)出優(yōu)異的動態(tài)響應(yīng)特性和安全性能，0.12Ω內(nèi)阻值表明電池健康狀態(tài)優(yōu)良，完全滿足車輛急加速等瞬態(tài)功率需求。任務(wù)4：場景3-AI實現(xiàn)DeepSeek仿真提示詞請你作為電池系統(tǒng)工程師，完成仿真CLTC工況下的電池性能。電池參數(shù)同場景1（SOC初始值=90%）。輸入：標(biāo)準(zhǔn)CLTC車速曲線（時長1800秒）。輸出CLTC標(biāo)準(zhǔn)車速曲線、SOC-時間曲線、電池溫度-時間曲線、電流電流-時間曲線。以html格式輸出。任務(wù)4：場景3-仿真結(jié)果圖4-7CLTC標(biāo)準(zhǔn)車速曲線（場景3）

圖4-8SOC-時間曲線（場景3）圖4-9電池溫度-時間曲線（場景3）

圖4-10電池電流-時間曲線（場景3）

任務(wù)4：場景3仿真結(jié)果分析-CLTC場景3仿真結(jié)果SOC變化特性SOC從初始90%開始，隨著CLTC工況的運行逐漸下降。由于CLTC工況包含加速、減速、巡航和再生制動等多種工況，SOC下降曲線呈現(xiàn)非線性特征。再生制動階段可以看到SOC有輕微回升。電池溫度變化電池溫度在25°C環(huán)境溫度基礎(chǔ)上逐漸上升。溫度變化與電流大小和方向密切相關(guān)，大電流放電時溫度上升較快，再生制動時溫度略有下降。電流變化特性電流曲線反映了CLTC工況的功率需求變化。加速階段需要大電流放電；減速階段通過再生制動產(chǎn)生充電電流；巡航階段電流相對穩(wěn)定。工況適應(yīng)性電池系統(tǒng)能夠良好適應(yīng)CLTC工況的需求變化，電壓穩(wěn)定性良好，沒有出現(xiàn)大幅波動。任務(wù)5：驅(qū)動電機特性AI實現(xiàn)核心應(yīng)用場景空載特性無負(fù)載下，轉(zhuǎn)速、電流與輸入電壓的關(guān)系。負(fù)載特性不同負(fù)載轉(zhuǎn)矩下，轉(zhuǎn)速、效率和溫升情況。效率MAP圖優(yōu)化整車能耗的關(guān)鍵，展示效率分布。動態(tài)響應(yīng)對轉(zhuǎn)矩指令的跟隨速度和精度。圖5-1驅(qū)動電機系統(tǒng)示意圖場景場景名稱1永磁同步電機空載特性2磁同步電機持續(xù)轉(zhuǎn)矩特性表5-1驅(qū)動電機AI場景任務(wù)5：AI實現(xiàn)-空載與負(fù)載仿真場景1：空載特性測試參數(shù):額定電壓600V,極對數(shù)4條件:0-600V線性升壓，測量轉(zhuǎn)速、電流、鐵損輸出:轉(zhuǎn)速/電流/鐵損-電壓曲線(HTML)場景2：持續(xù)轉(zhuǎn)矩測試參數(shù):120kW/3000rpm,峰值轉(zhuǎn)矩400Nm條件:3000rpm下，轉(zhuǎn)矩0-300Nm，維持30分鐘輸出:轉(zhuǎn)矩/溫度/效率曲線(HTML)AI仿真價值總結(jié)快速評估性能高效獲取電機基本特性與邊界驗證可靠性模擬極限工況，預(yù)測溫升與效率輔助工程決策為設(shè)計優(yōu)化與參數(shù)調(diào)整提供數(shù)據(jù)支持任務(wù)5：AI實現(xiàn)-空載與負(fù)載仿真場景1提示詞請作為電機工程師，完成150kW永磁同步電機空載特性仿真。電機參數(shù)：額定電壓600V，極對數(shù)4。測試條件：輸入電壓0-600V線性增加，負(fù)載轉(zhuǎn)矩0Nm。輸出：轉(zhuǎn)速-電壓曲線、電流-電壓曲線、鐵損-電壓曲線。以HTML格式輸出。

圖5-2轉(zhuǎn)速-電壓特性曲線（場景1）

圖5-3電流-電壓特性曲線（場景1）

圖5-4鐵損-電壓特性曲線（場景1）

任務(wù)5：AI實現(xiàn)-空載與負(fù)載仿真場景2提示詞請作為電機工程師，完成150kW永磁同步電機持續(xù)轉(zhuǎn)矩特性仿真。電機參數(shù)同場景1。測試條件：固定轉(zhuǎn)速3000rpm，轉(zhuǎn)矩從0Nm線性增加至300Nm，維持30分鐘。輸出：轉(zhuǎn)矩-時間曲線、繞組溫度變化曲線、效率-轉(zhuǎn)矩曲線。以HTML格式輸出。

圖5-5轉(zhuǎn)矩-時間曲線（場景2）

圖5-6繞組溫度變化曲線（場景2）

圖5-7效率-轉(zhuǎn)矩曲線（場景2）任務(wù)5：仿真結(jié)果分析-電機特性場景1：空載特性分析轉(zhuǎn)速-電壓轉(zhuǎn)速與電壓呈近似線性關(guān)系，額定電壓600V時轉(zhuǎn)速達(dá)3000RPM。電流-電壓空載電流非線性增長，主要用于克服鐵損和機械損耗。鐵損-電壓鐵損隨電壓指數(shù)增長，由磁滯與渦流損耗急劇增加導(dǎo)致。場景2：持續(xù)轉(zhuǎn)矩特性分析轉(zhuǎn)矩-時間精確跟隨指令，30分鐘內(nèi)穩(wěn)定輸出300Nm，控制優(yōu)秀。效率-轉(zhuǎn)矩效率曲線呈先升后降趨勢，在中等負(fù)載下達(dá)到峰值。溫度-時間溫升趨勢平穩(wěn)且在安全范圍內(nèi)，熱設(shè)計可靠。結(jié)論：電機特性符合設(shè)計預(yù)期，控制精確、運行穩(wěn)定、溫升可控。任務(wù)6：充電系統(tǒng)特性AI實現(xiàn)核心應(yīng)用場景正常充電

覆蓋交流慢充與直流快充的完整流程安全保護

多重保護機制應(yīng)對過壓、過流、過溫效率優(yōu)化

全工況下最大化充電效率，減少能耗通信協(xié)議

與BMS實時通信，智能協(xié)調(diào)充電過程充電系統(tǒng)AI仿真示意圖6-1充電系統(tǒng)示意圖場景場景名稱17kW車載充電機正常充電2充電系統(tǒng)輸入欠壓保護3充電系統(tǒng)輸出過流保護表6-1電動汽車充電系統(tǒng)特性AI場景任務(wù)6：場景1-AI實現(xiàn)正常交流充電輸入:單相AC220V,50Hz電池:60kWh,SOC=20%策略:恒功率充電輸出:電壓/電流/效率/SOC曲線AI仿真目標(biāo)：通過多場景模擬，驗證充電系統(tǒng)的性能、魯棒性及安全保護機制的有效性。請作為充電系統(tǒng)工程師，完成7kW車載充電機正常充電仿真。輸入條件：AC220V±10%，50Hz。電池參數(shù)：60kWh三元鋰電池，SOC=20%。輸出：車載充電機輸入電壓-電流曲線、輸出電壓-電流曲線、充電效率曲線、SOC-時間曲線。以HTML格式輸出。AI提示詞任務(wù)6：場景1-仿真結(jié)果圖6-2輸入電壓-電流曲線（場景1）

圖6-3輸出電壓-電流曲線（場景1）圖6-4充電效率曲線（場景1）

圖6-5SOC-時間曲線（場景1）任務(wù)6：場景2-AI實現(xiàn)輸入欠壓保護初始:正常充電測試:t=60s電壓突降至170V恢復(fù):10秒后恢復(fù)正常輸出:電壓曲線與保護動作時序AI仿真目標(biāo)：通過多場景模擬，驗證充電系統(tǒng)的性能、魯棒性及安全保護機制的有效性。請作為充電系統(tǒng)工程師，完成充電系統(tǒng)輸入欠壓保護功能仿真。初始狀態(tài)：AC220V正常充電中。測試步驟：t=60秒時電壓降至170V（欠壓閾值），維持10秒后恢復(fù)。輸出：輸入電壓曲線與系統(tǒng)狀態(tài)、保護動作時序圖。以HTML格式輸出。AI提示詞任務(wù)6：場景