带range—extender纯电动汽车动力系统设计

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1、·带Range—Extender纯电动汽车动力系统设计·文章编号：1002—4581(2010)03—0041—04带Range—Extender纯电动汽车动力系统设计尤寅，宋珂，尹东晓YouYin，SongKe，YinDongxiao(1．同济大学中德学院，上海200092；2．上海燃料电池汽车动力系统有限公司，上海200092)摘要：引入Range—Extender概念。阐述纯电动汽车前期开发过程中动力系统参数的设计过程，旨在为纯电动汽车动力系统参数开发提供参考。关键词：纯电动汽车；Range—Extender；动力性能；动力系统参数中图分类

2、号：U469．72文献标识码：A和纯电动汽车(BEV)3种类型。0前言其中纯电动汽车(BatteryElectricVehicle)发展时间最长，曾被全球汽车企业广泛看好，从20众所周知，我国在传统内燃机汽车方面一直世纪70年代至今，可以说比其他类型电动汽车落后于发达国家，有很多关键技术依赖于发达国的发展时间都长，经验也丰富，开发成本也较低。家的汽车企业，常常被别人牵着鼻子走，这也造但由于目前蓄电池储能有限，纯电动汽车存在一成了我国汽车行业长期处在一种低水准、高成本次充电后续驶里程短的问题。考虑采用在纯电动的模式下运作，非常不利于我国汽车行业的正

3、常汽车上加装一个增程器(Range．Extender)的方法发展。来增加纯电动汽车的续驶里程。目前全球汽车行业正处于转型阶段，由于石增程器(Range—Extender)是为了增加纯电动油资源的短缺和环境的日益恶化，使得人们不得汽车行驶里程而加装在纯电动汽车上的一个附不考虑从传统内燃机汽车向新能源电动汽车转加储能部件。通常用户可以在出行时根据行驶里型，这也给我国汽车行业带来了发展契机，大力程需求自行选择安装或者不安装(降低车重，可发展新能源电动汽车，掌握其关键技术，就能让以减少能量消耗)。增程器的形式通常有：小型发我国汽车企业在未来的全球竞争中占

4、得先机，在电机、蓄电池和燃料电池等。而由于增程器的工汽车行业占据领先地位。作特点，通常对其性能有如下要求：1电动汽车及Range—Extender简介(1)要求系统可靠，长时间待机后可以立刻进入工作状态；电动汽车具有高效、节能、低噪声、零排放等(2)由于工况单一，要求对工作点进行较好显著优点，在环保和节能方面具有不可比拟的优的优化以降低系统成本，提高效率。势。目前电动汽车技术的研发已成为各国政府和相比纯电动汽车，带Range—Extender的电动汽车行业的热点。电动汽车指全部或部分用电能汽车在行驶里程方面有很大的优势，相比传统油驱动电动机作为动

5、力系统的汽车。它包括燃料电电混合动力汽车，带Range．Extender的电动汽车池电动汽车(FCEV)、混合动力电动汽车(HEV)在排放方面优点十分突出，而相比新型电电混合j夏奎2Q：Q：·41··带Range—E~ender纯电动汽车动力系统设计·动力汽车，带Range．Extender的电动汽车以蓄电转速、额定功率等。下面通过分析车辆在不同工况池驱动为主，更偏向于纯电动驱动，因此也可视下的受方隋况和能量转换设计电机参数。其为从混合动力驱动向纯电动驱动的一种过渡方法。2动力系统总体规划蜱带有Range．Extender的纯电动汽车动力系统结构

6、大致如图1所示。转速图2电机特性图图1动力系统组成3．1确定电机最大功率设计车辆的动力系统往往要先确定车辆的(1)最高车速工况整车性能指标。车辆的整车性能中与动力系统相整车力平衡方程：关的指标主要包括：动力性、经济性、排放等，对=+Fw(1)于电动汽车还要确定其一次充电后的行驶里程。汽车驱动力：；车辆的动力性能通常采用最高车速、最大爬滚动阻力：=m·g；坡度和加速性能来衡量。经济性是通过车辆的百空气阻力：Fw-号，公里油(能)耗来衡量。排放则是通过百公里排放风阻系数：，的污染物来衡量。汽车车速：，首先根据开发目的和国家法规标准来确定迎风面积：A，

7、待开发车辆的动力性能指标，其中加速性能用汽滚动阻力系数；厂。车从静止加速到某一速度所需的时间来确定，通汽车以最高车速行驶所需要的电机功率：常使用0~100km／h的加速时间来评价汽车的加尸l=·一(2)速性能。(2)最大爬坡工况在确定了待开发车辆的动力性能要求之后，整车力平衡方程：根据上述3个动力性能指标来确定驱动系统的=+Fw+(3)参数，对于电动汽车即确定驱动电机的参数。坡道阻力：Fp=m2·g·sins根据行驶里程的要求可以确定车辆储能部件的参数，对于电动汽车即确定蓄电池的电量。=E·Vb(4)纯电动工况下为零排放，故只需考虑Range—3

8、．2确定电机最高转速Extender的排放问题。需要先选择传动系统总传动比：i。3选择驱动电机n一音(5)理想车用电机的特性可以用图2表