日期:2023-02-22 14:42:59浏览量:32933
以某一型号的传统轿车为例,改装为纯电动轿车,重新设计动力系统参数,并验证匹配设计方法是否合理。整车数据见表1,三电及减速器性能指标见表2。
表1 整车数据
表2 三电及减速器性能指标
1 电池参数
1.1 电池电量匹配
电池的电量主要由整车续航里程和电机、电控、电池的效率及能量回馈率等因素来确定。
1.1.1 匀速行驶里程的电池电量需求
在水平路面匀速行驶的电池电量平衡方程如下:
式中:S 1——车辆续航里程,km;η 1、η 2、η 3——传动系统效率、电机控制器系统效率、电池的放电效率,取估算值η 1=92%,η 2=88%,η 3=100%;P 0——整车附件耗电量,kW。
根据式 (1),按标准m取半载质量,令V=60,80 km/h,可得到电池电量与续航里程的关系拟合曲线,见图1。
1.1.2 NEDC下的电池电量需求
因减速电机的转速项目设计最高车速为120 km/h,因此这里计算需考虑典型城市工况及城郊工况。根据减速电机的转速加速过程中行驶方程,可以推到一个匀加速工况下电机所做的功:
1 电池电量与续航里程的关系拟合曲线
2 NEDC工况不同回馈率下续航与电池电量的关系拟合曲线
式中:a——加速度,m/s 2;V 0——初始车速,m/s;V——匀速行驶车速,m/s。
于是得到NEDC工况下续航里程S 2与电池电量的关系式:
式中:t 0——一个工况循环车辆运行时间,s;S 0——一个工况循环车辆运行距离,km;η 1——机械传递效率;η 2——电机电控系统平均工况效率;η 3——电池的充电效率;η 4——制动能量回馈率,%。
将整车相关技术参数代入式 (3),(4),依据标准,由一个NEDC循环车辆运行时间t 0=900 s(不含停车时间)估值低压附件功率P 0=0.2 kW,电机电控系统平均工况效率估值η 2=88%,放电效率η 4=100%,在无制动回馈的条件下,一个NEDC工况电池的输出电量为:
对于减速电机的转速工况,可以推到一个匀减速工况下电池可以回收的能量如下:
将整车相关技术参数代入式 (5),根据NEDC工况要求,电池能量回馈率=W 回馈/W 功=13.8%。
由NEDC工况标准得知一个NEDC循环车辆理论行驶距离S 0=11.023 km,在制动能量回馈为η 4的条件下,电池电量与续航里程的关系式:
式中:S 2——NEDC工况下续航里程,km;η 4——制动能量回收率,%。
由式 (5)得到NEDC工况下,车型电池电量与续航里程及能量回收率的关系拟合曲线,见图2。
由图2可查到要满足NEDC工况整车续航里程250 km的要求,动能量回馈率,电池电量在36.99~40.11 kWh之间,考虑到百公里电耗要求,按能量回馈率8%估值,确定电池电量:W 2=37 kWh。