第四章电动汽车动力驱动系统设计EVConfiguration电动车动力系统构成电动汽车动力系统构成(1)VCUorHCU-Providespropercontrolsignals.VCU或HCU-提供合适的控制信号。(2)PowerConverter-Transformselectricenergy，suchasDC-DCconverter.功率转换器-电能转换，如DC-DC转换器。(3)ElectricMotor一Convertselectricenergytomechanical.电机一把电能转换成机械能。(4)Transmission-Transformsmechanicalenergy.变速器一机械能转换。(5)EnergyStorage-Storeselectricenergy，suchasbattery.能量储存一储存电能，如电池。(6)EnergyManagementUnit-Managespowerflow.能量管理单元一管理能量流。第一节电动汽车动力系统设计基础据估算：汽车行驶所需功率为30kW左右，是人类正常行走所需功率的500倍，疾速奔跑的100倍，马儿疾速奔跑的50倍。由于人类或马儿赛跑时都能有一种拼刺的激发力，但发动机没有，而电机同样具有相当的短时过载(通常数分钟内可达额定值的3倍以上)能力。电动汽车电机功率不能照搬相应汽车发动机功率，须充分发挥电机驱动应有的多种技术优势。电机功率增大即会经常行驶于低效率的负荷区，同时增加车载质量而影响动力性和成本，现代轿车发动机功率：几十~上百kW，不少轿车发动机功率大于100kW。现已研发的电动轿车电机功率有选用数kW至几十kW，甚至也有上百kW的，相差悬殊。应合理选择电机功率以提高电动汽车性价比来促其产业化！(1)根据最高车速指标确定电机额定功率及恒功率调速区的最高转速通常，电机自额定转速(基速)以上均为恒功率调速。根据uamax、车轮半径r、传动比igi0，按式ua=0.377rn/(igi0)即可求得电机在恒功率调速区的最高转速nmax。其中传动比可先由估算值代入，如设igi0=10，然后按后述(3)内容确定后再重新校核计算。我国高速公路允许最高车速为120km/h，考虑电动汽车能量特点，uamax不宜定得太高，如轿车设uamax=125km/h。电机额定功率：，设爬坡度i=0，加速度du/dt=0，即忽略式中后两项，设所要求的最高车速uamax为式中ua，将传动系效率ηT、车载总重量G、空气阻力系数CD、车身迎风面积A、滚动阻力系数f(货车按f=0.0076+0.000056ua、轿车按计算可得电动汽车以最高车速uamax行驶所需功率，再略留余量作为汽车在高速公路长期稳定运行中电机所需额定功率Pe。tumuGiuAuCGfuPdd360036007614036001aa3aDaTe4a4a10100100ufufff一、电机及传动系统参数确定(2)按电机调速范围及其最高转速确定电机的额定转速ne通常，电机的调速范围用最高转速nmax与基速ne(即额定转速)之比，即转速因子x=nmax/ne表示。根据所选电机的转速因子x和前已确定的最高转速nmax，即可求得电机的额定转速ne转矩计算式T=9550P/n，根据所确定的额定功率Pe和额定转速ne可求得额定转速ne以下按恒转矩调速的额定转矩Te。一、电机及传动系参数确定(3)根据汽车主要运行区车速和电机额定转速确定传动系传动比现有电机的调速范围均能满足汽车行驶工况对车速要求，可设档位数为1，即ig=1使igi0=i0。根据汽车主要运行区车速ua(如按城区运行工况设ua=45km/h)、已确定的电机额定转速ne，按照车速尽可能运行于电机额定转速附近以提高电机效率的原则，利用公式i0=0.377rne／ua确定传动比，其中ua为行驶车速、n为动力输出转速、r为车轮半径。只有当最大爬坡度指标难以满足、或电机调速范围很窄、汽车运行于较低车速使电机效率很低时才需增加变速档。即通过较大减速比以增大转矩，以满足爬坡度要求；或通过多档切换来扩大变速范围。注意：换档操作即需增添离合器，且经齿轮减速虽可增加转矩，但功率则因增加损耗而下降。而省去换档操作过程还有利于车控平顺性和舒适性。若需增加档位数可按等比级数分配法确定。如设各档传动比为igi，则级数比，其中最高档ig1=1，即igi0=i0，为直接档，以满足汽车最高转速nmax要求来设定；最低档通常以满足汽车的最大爬坡度αmax及最低稳定车速uamin(如设uamin=15km/h)要求来设定。132g2g1gigiggiiiiiiq一、电机及传动系参数确定(4)根据最大爬坡度指标校核电机...
