以某一型号的守旧轿车为例,改装为纯电动轿车,从新计划动力编制参数,并验证立室计划举措是否合理。整车数据睹表1,三电及减速器本能目标睹表2。
式中:S1——车辆续航里程,km;η1、η2、η3——传动编制成果、电机职掌器编制成果、电池的放电成果,取估算值η1=92%,η2=88%,η3=100%;P0——整车附件耗电量,kW。
凭据式 (1),按程序m取半载质料,令V=60,80 km/h,可获得电池电量与续航里程的干系拟合弧线 NEDC下的电池电量需求
因xxx项目计划最高车速为120 km/h,于是这里估计打算需探究楷模都市工况及城郊工况。凭据加快进程中行驶方程,能够推到一个匀加快工况下电机所做的功:
1——呆板转达成果;η2——电机电控编制均匀工况成果;η3——电池的充电成果;η4——制动能量回馈率,%。将整车合连技艺参数代入式 (3),(4),根据程序,由一个NEDC轮回车辆运转时分t0=900 s(不含泊车时分)估值低压附件功率P0
2=88%,放电成果η4=100%,正在无制动回馈的要求下,一个NEDC工况电池的输出电量为:看待减速工况,能够推到一个匀减速工况下电池能够接纳的能量如下:
由NEDC工况程序得知一个NEDC轮回车辆表面行驶隔绝S0=11.023 km,正在制动能量回馈为η4
由式 (5)获得NEDC工况下,车型电池电量与续航里程及能量接纳率的干系拟合弧线可查到要餍足NEDC工况整车续航里程250 km的哀求,动能量回馈率,电池电量正在36.99~40.11 kWh之间,探究到百公里电耗哀求,按能量回馈率8%估值,确定电池电量:W2=37 kWh。
由1.1.1、1.1.2估计打算结果,能够开端确定餍足整车续航要求的电池电量:W=Max(W1,W2
1.2.1 电池功率立室电池功率参数重要由电机及整车附件的功率和决议,影响要素重要为:电机电控编制的成果、电池的放电成果及满功率输出哀求的电池SOC值。
3——电池放电成果,估计打算值取100%。由整车供给的DC-DC、空调压缩机、PTC的功率参数可知PV=1.2+1.3=2.5 kW,设电池峰值放电倍率为2,可获得电池的峰值放电功率:Pbdcmax=35×2=70 kW。假如设定电池峰值放电倍率2来探究,那么:(Pm1max
2+2.5)/η3=35×2,Pm1max=59.4 kW。设电池不断放电倍率为1,不断放电功率:Pbdc=35×1=35 kW。假如设定电池不断放电倍率为1来探究,那么:(Pm额
m额=28.6 kW。2)电池的脉冲峰值馈电功率估算由电机的馈电功率及成果、制动进程痛速性哀求、制动准则哀求等要素确定。因仅探究到电池馈电功率的极值,地面附着系数取最大值ε=0.8。由此获得前轮最大制动力:式中:β——前后轮制动力分拨系数,由整车供给为β=2.49(估值)。M取半载质料1347 kg,可获得:F
w,可获得恒制动力矩下倏得制动减速率与电机扭矩及转速的干系式:m取半载质料1347 kg。式 (9)中代入整车计划合连参数,可获得制动减速率与电机的扭矩及转速的干系式 (速比为7.3:1):a=0.017Tm+0.13+0.000023×V
m=58.8a-7.7-0.0014×V2(Nm)。由回馈车速不小于15 km/h,即转速n不小于1016 r/min,可获得最大电机扭矩与制动减速率的干系式 (速比7.3:1):由程序IS02631提出减速率a≥2.5 m/s2会变成搭客不适,由此取a
由式 (8),式 (11)可获得制动回馈进程中,探究痛速性,电机的最大制动扭矩:电机的馈电峰值功率为电机的峰值发电功率50 kW (估算值),取电机的发电成果最大值0.92,职掌器的峰值成果0.97,可获得电池的峰值馈电功率:Pbfmax
0-at,车辆的最高车速120 km/h,a取2.5 m/s2,获得正在恒制动扭矩区内最长减速时分:t1=V/a/3.6=13.3(s)。扭矩响当令间t0取估值0.5 s,于是获得峰值馈电功率下,最长的馈电时分:Tf≥t0
1=13.8(s)。1.2.2 电池放电倍率的立室 (表3)表3 电池放电倍率的立室2 电机参数立室估计打算
w,可获得电机输出扭矩干系式:凭据整车供给的计划参数,凭据式 (14)可估计打算获得电机最大需求扭矩Tm2max与电机转速、减速器速等到爬坡度间的干系式:取i=7.3时,通过赋值爬坡度,由式 (15)可得正在爬坡车速为10 km/h,15 km/h,30 km/h蜕化要求下,车速对电机爬坡扭矩的影响率拟合弧线。
将整车计划哀求最大爬坡度a=30%、匍匐车速代入式(15)中,可获得餍足爬坡度a=30%的电机峰值扭矩需求与减速器速比的干系式:
由式 (17),式 (18),得回最高转速与最大输出扭矩与减速器速比间干系拟合弧线 电机最高转速
凭据电机最高转速与减速器减速比的干系式,可获得餍足车辆最高车速120 km/h的电机的取整最高转速:探究到车辆运转中的轮胎滑移,电机职掌器转速职掌精渡过失鸿沟,确定电机最高转速:Nmax
同时,可确定恒功率区加快时分t与峰值功率、车速的干系方程式:式中:V——整车计划最高车速,km/h;δ——回旋质料换算系数,δ≈1.05;Pmax——电机的峰值功率。
因为电机峰值扭矩响当令间t0大凡计划哀求值小于0.5 s,取估计打算值t0=0.5 s。由式 (23),式 (24)通过峰值功率赋值后,利用积分等估计打算可获得正在分歧功率下的恒扭矩加快时分t1及恒功率加快时分t2干系拟合弧线)可获得正在分歧电机峰值功率下与整车0-100 km/h加快时分t干系拟合弧线 s的计划哀求,电机峰值功率抉择的鸿沟正在50 kW支配。探究到车轮实践运转中的阻滞及整车的经济性,为餍足整车加快本能哀求,确定开端抉择电机功率为:Pm2max=50 kW。
末——加快进程中末速率,km/h。凭据整车供给的参数,估计打算餍足NEDC工况下电机最大峰值功率:Pm3max
2.5 电机峰值转速与额定功率立室2.5.1 电机的额定转速由整车的经济车速来确定由电机的转速n(r/min) 与整车的车速V (km/h) 的干系式:V=0.377×n×r/i/0.95。
(30 min最高车速,单元km/h)和肯定车速下不断爬坡车速确定。由汽车的功率平均方程可获得电机额定输出功率Pe(kW):将a=0%,及整车合连计划参数代入式 (27),此中m取满载质料,赋值车速,可获得电机输出额定功率与最高车速间的干系拟合弧线 电机输出功率与车速干系拟合弧线
同样,将整车计划爬坡度a=4%,此中m取满载质料,代入式 (27),可获得爬坡度为4%时,电机输出额定功率与最高车速间的干系拟合弧线 电机输出功率与车速干系拟合弧线
同样,将整车计划爬坡度a=12%,此中m取满载质料,代入式 (27),可获得爬坡度为12%时,电机输出额定功率与最高车速间的干系拟合弧线 电机输出功率与车速干系拟合弧线%道面车辆匀速行驶最高车速60 km/h时,电机必要的输出功率:Pe2=15.93 kW。
由图10可知,爬坡度为30%道面车辆匀速行驶最高车速15 km/h时,电机必要的输出功率:Pe4
同理:凭据1.2.1推理,假如电池包输出电量是37 kWh(探究放电成果),那么额定功率的放电倍率为:①(25/0.88+2.5)/37=0.84≈0.8 (探究夏令雨夜);② (25/0.88+0.2)/35=0.82≈0.8(探究试验状况)。
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