纯电动汽车车用电源系统设计 热度:263 日期:13-02-20, 10:15 AM 来源: 纯电动汽车的结构相对简单,只有一个能量来源——动力电池,所以电源系统的设计相对也比较简单,本节以一种纯电动公交车的电源系统设计来进行说明。 1.整车设计要求 整车设计参数如表 9-1 所示。 整车行驶工况满足表 9-2 中国典型城市公交车行驶工况要求。 动力电源系统分布在车辆两侧四个相同的空间内(原行李箱位置)。 2.电源系统设计 (1)确定车辆的功率需求 根据汽车理论,汽车功率平衡关系应满足式(9-1)。 (9-1) Pv——车辆需求功率,kW; g——重力加速度,m/S2; m——车辆满载质量,kg; i——道路坡度; δ——旋转质量换算系数; du/dt——加速度,m/s2; ua——车速,km/h; η——传动系统效率; A——车辆迎风面积,m2; fr——滚动阻力系数; CD——风阻系数。 在启动加速、爬坡、最高车速三种情况下车辆的需求功率是最高的,分别计算这三种情况下车辆的需求功率,选择功率要求最大的作为车辆的需求功率。 最高车速μmax对应的车辆功率需求 Pv1 为: (9-2) 最大爬坡度 am 对应的车辆需求功率Pv2 为: (9-3) 原地起步加速到指定加速时间 T 如式 9-4 所示,可以计算出给定全力加速时电动汽车电机对应于车速ua 的需求功率Pv3。 (9-4) 由式(9-2)~ 式(9-4)以及表 9-1 与表 9-2 中的数据,可以得到车辆的最高车速、最大爬坡度和全力加速时车辆对应的功率需求,分别为 98.7kW,91.8kW、65kW。 纯电动汽车的电机的功率应能同时满足汽车对最高车速、加速度及爬坡度的要求,所以电动机的额定功率为: (9-5) 国家标准推荐的电机功率等级为 5.5kW、7.5kW、11kW、15kW、18.5kW、22kW、30kW、37kW、45kW、55kW、75kW、90kW、110kW、132kW、150kW、160kW、185kW、200kW 及以上,并符合 GB/T4772.1-1999 的要求。根据式(9—5)计算结果以及车辆辅件的功率需求,电机额定功率可以选定为 110kW。电源系统的功率应不低于 P,即应大于 110kW。 (2)确定系统电压范围 根据整车所选择的电机,确定电源系统的标称电压及电压应用范围。 采用合理的高电压设计,可以减小电机逆变器的成本和体积,并且有利于控制总线的工作电流在一定范围内,从而保护电源系统。同时,总线电压越高,驱动电机能够输出的最大电磁转矩和最大功率数值也就越大,车辆动力性能好。但直流总线的最高电压也不能过高,否则会对功...