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《純電動汽車動力驅(qū)動系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計及性能仿真研究.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、純電動汽車動力驅(qū)動系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計及性能仿真研究Pureelectricvehicledrivesystemparametersoptimizationdesignandperformancesimulationstudy吳敏WUMin（重慶工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程系，重慶408000）摘要：純電動汽車動力驅(qū)動系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)計，如電池容量、電動機(jī)功率、傳動比以及它們之間的合理匹配，對純電動汽車的續(xù)駛里程和動力性等都有顯著的影響。本文主要研究將優(yōu)化理論應(yīng)用到純電動汽車動力驅(qū)動系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計中，以實現(xiàn)驅(qū)動系統(tǒng)各個部件參數(shù)的最佳匹配，充分發(fā)揮純電動汽車整體性能，通過仿真試驗證明了
2、該方法的正確性和有效性。關(guān)鍵詞：純電動汽車；參數(shù)；設(shè)計；性能仿真中圖分類號：TH122文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：1009-0134(2012)05(下)-0124-05Doi:10.3969/j.issn.1009-0134.2012.5(下).360引言和質(zhì)量也會迅速增加，而且會使電動機(jī)不能經(jīng)常工作在峰值功率附近，從而會出現(xiàn)大馬拉小車的電動汽車動力驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)該滿足車輛現(xiàn)象，使電動機(jī)的效率下降。因此，電動機(jī)的功對動力性能和續(xù)駛里程的要求。車輛行駛的動力率不能選得太大，應(yīng)該依照電動汽車的最高行駛性能可以用以下四個指標(biāo)來評價：[1]車速、爬坡度和加速性能來確定電動機(jī)的功
3、率。1）起步加速性能。車輛在設(shè)定時間內(nèi)由靜止加速到額定車速或走過預(yù)定的距離的能力。1.1根據(jù)汽車最高車速確定電動機(jī)功率2）以額定車速穩(wěn)定行駛的能力。對電動汽車設(shè)計中常常以先保證汽車預(yù)期的最高車速來來說，蓄電池和電動機(jī)應(yīng)該能提供車輛以額定車初步選擇電動機(jī)應(yīng)有的功率。已知電動汽車期望速穩(wěn)定行駛的全部功率需求，并且根據(jù)我國的道的最高車速，選擇的電動機(jī)功率應(yīng)大體上等于但路狀況至少能克服坡度為3％的路面阻力。不小于汽車以最高車速行駛時行駛阻力消耗的功3）以最高車速穩(wěn)定行駛的能力。在電動汽車率之和。電動汽車以最高車速行駛消耗的功率為上，電動機(jī)發(fā)出的功率應(yīng)該能夠維持車輛以最高（1）車速
4、行駛。4）爬坡能力。電動汽車能以一定的速度行駛式中，M為整車質(zhì)量（kg）；f為滾動阻力系數(shù)；在一定坡度的路面上。2CD為迎風(fēng)阻力系數(shù)；A為迎風(fēng)面積（m）；Umax為另外，電動汽車的蓄電池所輸出的電能和電最高行駛車速（km/h）。量應(yīng)該能夠維持電動汽車在一定工況下行駛額定1.2根據(jù)汽車爬坡度確定電動機(jī)功率的里程。電動汽車以某一車速爬上一定坡度消耗的功本文項目以改造型純電動汽車為例，對其驅(qū)率為動系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行了的優(yōu)化設(shè)計和性能仿真。1電動機(jī)參數(shù)設(shè)計（2）電動機(jī)的功率包括額定功率和最大功率。電動機(jī)的功率選得越大，則電動汽車的后備功率越式中，ua為電動汽車行駛速度（km/h）；i為
5、多，加速和爬坡性能越好，但同時電動機(jī)的體積坡度。收稿日期：2011-12-07基金項目：重慶市教科計劃資助項目（KJ112908）作者簡介：吳敏（1967－），男，重慶涪陵人，副教授，主要從事汽車電器及電子技術(shù)應(yīng)用研究。【124】第34卷第5期2012-5(下)【124】第34卷第5期2012-5(下)1.3根據(jù)電動汽車加速性能確定電動機(jī)功率（9）電動汽車在水平路面上加速行駛消耗的功率為（3）式中，F(xiàn)umax為最高車速對應(yīng)的行駛阻力；Tumax為電動機(jī)最高轉(zhuǎn)速對應(yīng)的輸出轉(zhuǎn)矩。由電動機(jī)的最大輸出轉(zhuǎn)矩和最大爬坡度對應(yīng)（4）的行駛阻力確定傳動系速比下限為（10）式中，δ為汽車旋
6、轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)；Iw為車2輪的轉(zhuǎn)動慣量（kg·m）；If為飛輪的轉(zhuǎn)動慣量2式中，F(xiàn)imax為最大爬坡度對應(yīng)的行駛阻力（kg·m）；R為車輪半徑（m）；ig為變速箱傳動比；（N）；Tmax為電動機(jī)最大輸出轉(zhuǎn)矩（N·m）。i0為主減速器傳動比。電動汽車的電動機(jī)功率應(yīng)能同時滿足汽車對3電池組容量設(shè)計最高車速、加速度及爬坡度的要求。所以電動汽電池組容量的選擇主要考慮汽車行駛時的最車電動機(jī)的額定功率為大輸出功率和消耗的能量，以保證電動汽車對動力性和續(xù)駛里程的要求。3.1由電動汽車所需的最大功率選擇電池組數(shù)目（5）蓄電池的攜帶能量必須大于或等于電動汽車的最大能耗，這樣才能保證電動汽車
7、行駛要求。電動汽車電動機(jī)的最大功率為所以要求電池組數(shù)目為（6）（11）式中，ηt為機(jī)械驅(qū)動系統(tǒng)效率；λ為電動機(jī)的過載系數(shù)。式中，ηe為電動機(jī)的工作效率；ηec為電動機(jī)控2傳動系傳動比設(shè)計制器的工作效率；N為單個電池組所包含的電池的當(dāng)電動機(jī)輸出特性一定時，傳動系的傳動比數(shù)目。如何選擇，依賴于整車的動力性指標(biāo)要求，即電3.2由續(xù)駛里程選擇電池組的數(shù)目動汽車傳動比的選擇應(yīng)該滿足汽車最高期望車速、在汽車充電前，蓄電池所攜帶的能量必須保最大爬坡度以及對加速時間的要求。證電動汽車能夠行駛一定的里程。所以電池組數(shù)2.1傳動系速比的上限目為傳
