电动汽车驱动系统设计VIP免费

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。tumuGiuAuCGfuPdd360036007614036001aa3aDaTe4a4a10100100ufufff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...