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《電動汽車動力傳動系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計及動力性仿真.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、2002年6月重慶大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)Vol.25No.6第25卷第6期JournalofChongqingUniversity(NaturalScienceEdition)Jun.2002文章編號:1000-582X(2002)06-0019-04電動汽車動力傳動系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計及動力性仿真楊祖元,秦大同,孫冬野(重慶大學(xué)機械傳動國家重點實驗室,重慶400044)摘要:對電動汽車動力傳動系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計的原則和方法進行了探討,并以SC7101轎車為研究對象,對電動汽車動力傳動系統(tǒng)的參數(shù)進行合理選擇。以
2、鉛酸電池作為動力源,提出了荷電狀態(tài)SOC的計算方法,分析了鉛酸電池的電動勢E0、內(nèi)阻R0、極化電阻Rr隨荷電狀態(tài)SOC變化的關(guān)系,并根據(jù)鉛酸蓄電池容量與溫度的關(guān)系,對鉛酸蓄電池的容量進行了溫度補償,為設(shè)計和改進電池能量管理系統(tǒng)的性能奠定了理論基礎(chǔ)。建立了動力傳動系統(tǒng)的動力學(xué)模型,在此基礎(chǔ)上對基于SC7101的電動轎車的動力性能進行了計算機仿真試驗,進一步分析了影響電動汽車?yán)m(xù)駛里程的,并提出了增加行駛里程的措施。仿真結(jié)果表明,對鉛酸蓄電池電特性的分析和建立的動力學(xué)模型是正確的,該電動汽車的動力性能完全滿足設(shè)計指標(biāo)
3、要求。關(guān)鍵詞:電動汽車;傳動系統(tǒng);參數(shù)設(shè)計;動力性;仿真中圖分類號:U463.2文獻標(biāo)識碼:A燃油汽車帶來了嚴(yán)重的環(huán)境污染和能源危機,電1.2傳動比選擇動汽車被看成能夠解決這兩大問題的重要途徑之一。車輛傳動比包括變速器傳動比和主傳動比。電動然而,電動汽車?yán)m(xù)駛里程制約了電動汽車的普及和發(fā)汽車以最高車速行駛時,用最小傳動比的檔位工作,在展。因此,對動力傳動系統(tǒng)參數(shù)進行合理設(shè)計和匹配,最大爬坡度時用最大傳動比的檔位工作。由于直流電在相同電池條件下,增加其續(xù)駛里程,已成為國內(nèi)外汽動機的起動轉(zhuǎn)矩很大,并且易實現(xiàn)無級
4、調(diào)速,傳動比只[1]車行業(yè)研究的熱點之一。需滿足最高車速和最大爬坡度的要求即可,即可選擇兩檔變速器。最小傳動比檔位為直接檔,因此,主減速1動力傳動系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計[2]器的傳動比可以由最高車速求取,即有下式:動力傳動系統(tǒng)由蓄電池、控制器、電動機、變速器、nmaxri0=0.377(2)主減速器、驅(qū)動輪等組成。Vmax1.1電動機參數(shù)選擇式中:ig為變速器的傳動比;i0為主減速器的傳動;電動機的主要參數(shù)包括電動機類型、電動機額定nmax為電動機的最高轉(zhuǎn)速;r為輪胎滾動半徑;Vmax為功率和額定轉(zhuǎn)速等。筆者以直流
5、電動機為研究對象,最高車速。其功率由電動汽車的最高車速來確定,以保證電動機變速器的最大傳動比由電動汽車的最大爬坡度確[2]的效率。若給出了期望的最高車速,選擇的電動機功定,即:率應(yīng)大體上等于但不小于以最高車速行駛時的行駛阻G(fcos(max)+sin(max))r[2]igmax(3)力功率之和。即有下式:Ttqmaxi0T1MgfCdA3式中:max為最大爬坡角度。Pe=Vmax+Vmax(1)T3600761401.3電池組容量的選擇式中:Pe為電動機額定功率;M為整車質(zhì)量;g為
6、重力電池組容量的選擇主要考慮的是最大輸出功率和加速度;f為滾動阻力系數(shù);Vmax為最高車速;Cd為空輸出能量,以保證電動汽車的動力性和續(xù)駛里程。氣阻力系數(shù);A為迎風(fēng)面積;T為動力傳動系統(tǒng)效率。1.3.1由最大功率選擇蓄電池數(shù)目收稿日期:2002-01-22基金項目:國家自然科學(xué)基金重點項目(59835160)作者簡介:楊祖元(1974-),男,云南宜威人,重慶大學(xué)在讀碩士研究生。主要從事電動汽車傳動系統(tǒng)領(lǐng)域的研究。20重慶大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)2002年tn-1Pema
7、xIdtIn=(4)SOC=1-(8)Pbmaxeec%0kICrIr式中:Pbmax為電池的最大輸出功率;Pemax為電動機的22電動勢、內(nèi)阻和極化電阻與SOC的關(guān)系最大功率;e為電動機工作效率;ec為電動機控制器以鉛酸蓄電池DNG12150為例,借用試驗測試所[4-5]工作效率。得的鉛酸電池電動勢與荷電狀態(tài)的變化關(guān)系:1.3.2由續(xù)駛里程選擇蓄電池數(shù)目E0=10.72+2.6SOC08&SOC&1;LW!1000E0=12.0+SOC0.4&SOC&08;n=(5)CrV
8、1E0=11.7+1.75SOCSOC<04(9)式中:L為汽車可行駛的里程數(shù);V1為單塊蓄電池電電動勢隨SOC變化的關(guān)系如圖1所示。壓;n為應(yīng)選蓄電池數(shù)目;Cr為蓄電池組中單塊電池額定容量;W為汽車行駛1km所消耗的能量。由式(4),式(5)得到的大者即為所求的蓄電池數(shù)量。1.4動力傳動系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計動力性能指標(biāo)確定為:最高時速120kmh,0~80kmh加速時間20s,最大爬
