并聯(lián)式混合動力商用車動力系統(tǒng)參數(shù)匹配研究.pdf

《并聯(lián)式混合動力商用車動力系統(tǒng)參數(shù)匹配研究.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、并聯(lián)混合動力商用車動力系統(tǒng)參數(shù)匹配研究盧元輝，高瑩，李君吉林大學130025摘要：本文運用AVLCRUISE軟件，針對某并聯(lián)混合動力商用車的動力系統(tǒng)，建立原型車和混合動力商用車的仿真模型，并進行了系統(tǒng)參數(shù)匹配研究，結果表明，通過參數(shù)的優(yōu)化匹配，在滿足整車動力性能的前提下，經(jīng)濟性比原車節(jié)油37.76%。關鍵詞：并聯(lián)混合動力，參數(shù)匹配，CRUISE主要軟件：CRUISE1前言混合動力汽車具有節(jié)能減排的突出優(yōu)勢，成為國際研發(fā)及推廣的重點。其動力總成的結構選型、參數(shù)匹配、控制策略和控制算法，直接影響整車的排放和油耗，因此，本文運用AVLCRUISE軟件，針

2、對某并聯(lián)混合動力商用車的動力系統(tǒng)，建立原型車和混合動力商用車的仿真模型，并進行了系統(tǒng)參數(shù)匹配研究。2商用車混合動力總成參數(shù)設計混合動力商用車動力系統(tǒng)選型包括發(fā)動機選型、電機選型、動力電池選型等。2.1發(fā)動機參數(shù)設計本文的混合動力商用車動力總成采用發(fā)動機為主，電機為輔的混合驅動方式。發(fā)動機在汽車行駛過程中處于經(jīng)常工作狀態(tài)，電機的參與可使發(fā)動機功率滿足汽車平均需求功率即可。為保證汽車動力性，在良好路面上純發(fā)動機驅動模式仍能滿足最高車速80km/h的要求，確定發(fā)動機提供的功率如下：21?CAu??Dmax?P?Gf?ue3600??21.15?maxT?

3、?其中：商用車滿載G=26噸，此時滾阻系數(shù)f=0.01208（f=0.0076+0000056*u），Cd=0.67，2迎風面積A=6.7688m，umax=80km/h，傳動效率=0.92，則Pe=107.5kW，加上車載附件13.2kW，增加10%裕量為電池組充電，同時發(fā)動機高效、低油耗區(qū)域大約位于負荷率80-90%之間，因此，綜合各種因素，初步選取發(fā)動機功率為167.63kW(228馬力)，則240馬力系列發(fā)動機即可滿足要求。2011AVL先進模擬技術中國用戶大會論文2.2電機參數(shù)設計2.2.1電機轉速范圍確定混合動力總成的結構方案為單軸并聯(lián)

4、且電機位于發(fā)動機和變速器之間，考慮到變速器的換檔規(guī)律，電機的轉速工作范圍與發(fā)動機相當，由于240馬力發(fā)動機的標定轉速為2300r/min，所以，電機的最高轉速為2300-2500r/min；當電機工作在基速范圍內時，效率高，轉矩大，且通常電機的擴大恒功率區(qū)系數(shù)β一般在2-3之間，因此，確定基速1200-1600r/min之間。2.2.2起動整車需求本混合動力總成采用純電動起車方案。利用電機起動整車，實現(xiàn)在規(guī)定時間內單獨起動整車到規(guī)定車速的需求。在水平良好路面上，車輛的行駛加速度為duF?F?Ftwr?dt??m??22I?I?I?i?iwemg0?

5、?1?2m?Rr1Vdt1V??mt??dv??dv3.60dv3.60F?F?Ftw類別混合動力商用車電機傳統(tǒng)商用車發(fā)動機動力源功率/kW140120100802160-5km/h0.3700.4340.5240.6620.28起動時間/s0-10km/h0.8701.0201.6301.7881.640-15km/h1.5641.8512.5403.5203.17注：電驅動提供電機的峰值功率僅能持續(xù)1min混合動力商用車的起動能力應與傳統(tǒng)客車一致，則電機的峰值功率應大等于100kW。2.2.3持續(xù)純電動爬坡需求電機應在5%坡道上以8km/h實現(xiàn)

6、20min的純電驅動連續(xù)爬坡，此時需求功率為：21?CDAu?P??Gf??Gi?um13600??21.15?T??則需求電機提供的額定功率應為38.24kW。2.2.4純電動運行最高車速需求設電機提供純電動行駛時的最高車速為25km/h，此時需求功率為：2011AVL先進模擬技術中國用戶大會論文21?CAu??Dm?max?P?Gf?um2??m?max3600?T?21.15?則需求電機提供的額定功率應為24.24kW。綜上所述，考慮到附件功耗以及電機效率，則可確定電機定額定功率為50kW，通常電機的過載系數(shù)峰值為2，因此，確定電機的峰值功率

7、為100kW。2.3電池參數(shù)設計動力電池提供電機能量，并向動力傳動系輸出峰值功率，同時，吸收再生制動能量并予以存儲。要求電池應在長時間內能夠接收制動功率（例如2min）。電池參數(shù)主要指電壓等級、功率、容量及荷電狀態(tài)(SOC)的應用范圍。一般考慮如下原則：?電壓等級要與電力系統(tǒng)電壓等級和變化范圍一致；?電池容量應滿足電機的功率要求；2.3.1電壓等級。電機的峰值功率越大，電系統(tǒng)的電壓等級越高，對保證電流不超過一定限值是非常有利的。但電壓等級也不能超過電系統(tǒng)的最高電壓限值，否則系統(tǒng)高壓安全問題難以解決。一般交流感應電機的電壓等級可分為288V、336V

8、、600V，參照電驅動提供的電機產(chǎn)品系列，則確定動力電池組的額定電壓為320V，當選用鎳氫電池，其單體額定電壓為1.2V，