纯电动汽车新型动力传动装置的匹配仿真与优化

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1、学兔兔www.xuetutu.com汽车工程2011年(第33卷)第9期AutomotiveEngineering2011(Vo1．33)No．92011164纯电动汽车新型动力传动装置的匹配仿真与优化王峰，方宗德，祝小元(西北工业大学机电学院，西安710072)[摘要]为某纯电动汽车提出一种新型的包括一调速电机和行星减速机构的动力传动装置，对其电机和传动装置的参数进行合理选择和匹配计算，在Matlab／Simulink环境下进行整车动力性能的仿真，对传动装置的参数进行了优化。结果表明，电动汽车动力性与经济性满足实际要求。

2、关键词：纯电动汽车；动力传动装置；动力性能；匹配；仿真；优化Matching，SimulationandOptimizationoftheNewPowerTransmissionDeviceforanElectricVehicleWangFeng．FangZongde&ZhuXiaoyuanSchoolofMechatronics，NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi'an710072[Abstract]Anewpowertransmissiondeviceincludingagov

3、ernormotorandaplanetaryreducerisproposedforanelectricvehicle．Therationalselectionandmatchingcalculationoftheparametersofitsmotorsandpowertransmissiondeviceareconducted，thepowerperformanceofthevehicleissimulatedundertheenvironmentofMat—lab／Simulink，andtheparameters

4、ofpowertransmissiondeviceareoptimized．Theresultsshowthatthepowerper-formanceandenergyeconomyoftheelectricvehiclemeetpracticalrequirements．Keywords：pureelectricvehicles；powertransmissiondevice；powerperformance；matching；simula-tion；optimization文中提出的双电机行星轮系电动汽车动力传动日I

5、J舌装置的基本结构如图1所示。随着我国经济的高速发展，对能源的需求也不断增加，出于对能源危机和环境保护的关注及占领未来世界汽车市场的考虑，电动汽车的发展越来越受到人们的重视⋯。电动汽车动力性能优化的关键在于适当设计其动力驱动系统，即实现动力电池组、电机和电机控制器的优化匹配。本文中提出在传统电动汽车的基础上，结合行星减速传动机构，加上1一中心轮2一行星轮3一太阳轮一调速电机的一种动力传动装置，它可省去离合器，4、5一齿轮副H一行星架增加车辆变速范围，起到减轻车辆质量和提高车辆动力性的作用。图1电动汽车动力传动装置示意图图中

6、主电机A与中心轮1直接相连，调速电机1动力传动装置的结构和工况B通过齿轮副4、5与太阳轮3相连，行星架H输出原稿收到日期为2011年1月4日，修改稿收到日期为2011年2月20日。学兔兔www.xuetutu.com汽车工程2011年(第33卷)第9期端直接与车辆传动轴相连。通过对太阳轮及行星架高车速，km／h为滚动阻力系数；C。为空气阻力系的制动，可实现以下几种工作状态，依据传动比大小数；A为迎风面积，m；叼为传动系统效率。分别对应着I、Ⅱ、m3个挡位。而最大爬坡度和全力加速时间train对应的(1)常态减速传动工况(Ⅱ

7、挡)主电机A工则是短时工作区(1～5min)，即电机的峰值功率。所作，调速电机B停止，将太阳轮3锁死，此时系统动选择的主电机和调速电机最大功率之和应不小于电力传递线路为：主电机A一中心轮1一行星轮2一行动汽车分别以Ot和train工作时阻力功率的较大者，星架H(输出动力)。锁死太阳轮3可保证常态工况即下系统有高的传动效率。P主ax+P调≥ITlax{P，Pcmi}(2)(2)调速电机B与主电机A同时工作工况(同式中：P主为主电机A的峰值功率，kw；P调一为调向I挡，反向Ⅲ挡)主电机A工作，调速电机B与速电机B的额定功率，k

8、W；P为电动汽车以最大主电机A同向(或反向)转动，此时系统动力传递线爬坡度工作时所需功率，kW；P为电动汽车全力加路为：一路经主电机A一中心轮1，另一路经调速电速(加速时间最短)时所需功率，kW。机B一齿轮5一齿轮4齿轮3；两路汇合至行星轮2电机最大转矩的选取应以满足车辆动力性要一行星架H(输出动力)。