资源描述：
《电动汽车动力传动系统参数设计及动力性仿真.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、2002年6月重庆大学学报(自然科学版)Vol.25No.6第25卷第6期JournalofChongqingUniversity(NaturalScienceEdition)Jun.2002文章编号:1000-582X(2002)06-0019-04电动汽车动力传动系统参数设计及动力性仿真杨祖元,秦大同,孙冬野(重庆大学机械传动国家重点实验室,重庆400044)摘要:对电动汽车动力传动系统参数设计的原则和方法进行了探讨,并以SC7101轿车为研究对象,对电动汽车动力传动系统的参数进行合理选择。以
2、铅酸电池作为动力源,提出了荷电状态SOC的计算方法,分析了铅酸电池的电动势E0、内阻R0、极化电阻Rr随荷电状态SOC变化的关系,并根据铅酸蓄电池容量与温度的关系,对铅酸蓄电池的容量进行了温度补偿,为设计和改进电池能量管理系统的性能奠定了理论基础。建立了动力传动系统的动力学模型,在此基础上对基于SC7101的电动轿车的动力性能进行了计算机仿真试验,进一步分析了影响电动汽车续驶里程的,并提出了增加行驶里程的措施。仿真结果表明,对铅酸蓄电池电特性的分析和建立的动力学模型是正确的,该电动汽车的动力性能完全满足设计指标
3、要求。关键词:电动汽车;传动系统;参数设计;动力性;仿真中图分类号:U463.2文献标识码:A燃油汽车带来了严重的环境污染和能源危机,电1.2传动比选择动汽车被看成能够解决这两大问题的重要途径之一。车辆传动比包括变速器传动比和主传动比。电动然而,电动汽车续驶里程制约了电动汽车的普及和发汽车以最高车速行驶时,用最小传动比的档位工作,在展。因此,对动力传动系统参数进行合理设计和匹配,最大爬坡度时用最大传动比的档位工作。由于直流电在相同电池条件下,增加其续驶里程,已成为国内外汽动机的起动转矩很大,并且易实现无级
4、调速,传动比只[1]车行业研究的热点之一。需满足最高车速和最大爬坡度的要求即可,即可选择两档变速器。最小传动比档位为直接档,因此,主减速1动力传动系统参数设计[2]器的传动比可以由最高车速求取,即有下式:动力传动系统由蓄电池、控制器、电动机、变速器、nmaxri0=0.377(2)主减速器、驱动轮等组成。Vmax1.1电动机参数选择式中:ig为变速器的传动比;i0为主减速器的传动;电动机的主要参数包括电动机类型、电动机额定nmax为电动机的最高转速;r为轮胎滚动半径;Vmax为功率和额定转速等。笔者以直流
5、电动机为研究对象,最高车速。其功率由电动汽车的最高车速来确定,以保证电动机变速器的最大传动比由电动汽车的最大爬坡度确[2]的效率。若给出了期望的最高车速,选择的电动机功定,即:率应大体上等于但不小于以最高车速行驶时的行驶阻G(fcos(max)+sin(max))r[2]igmax(3)力功率之和。即有下式:Ttqmaxi0T1MgfCdA3式中:max为最大爬坡角度。Pe=Vmax+Vmax(1)T3600761401.3电池组容量的选择式中:Pe为电动机额定功率;M为整车质量;g为
6、重力电池组容量的选择主要考虑的是最大输出功率和加速度;f为滚动阻力系数;Vmax为最高车速;Cd为空输出能量,以保证电动汽车的动力性和续驶里程。气阻力系数;A为迎风面积;T为动力传动系统效率。1.3.1由最大功率选择蓄电池数目收稿日期:2002-01-22基金项目:国家自然科学基金重点项目(59835160)作者简介:杨祖元(1974-),男,云南宜威人,重庆大学在读硕士研究生。主要从事电动汽车传动系统领域的研究。20重庆大学学报(自然科学版)2002年tn-1Pema
7、xIdtIn=(4)SOC=1-(8)Pbmaxeec%0kICrIr式中:Pbmax为电池的最大输出功率;Pemax为电动机的22电动势、内阻和极化电阻与SOC的关系最大功率;e为电动机工作效率;ec为电动机控制器以铅酸蓄电池DNG12150为例,借用试验测试所[4-5]工作效率。得的铅酸电池电动势与荷电状态的变化关系:1.3.2由续驶里程选择蓄电池数目E0=10.72+2.6SOC08&SOC&1;LW!1000E0=12.0+SOC0.4&SOC&08;n=(5)CrV
8、1E0=11.7+1.75SOCSOC<04(9)式中:L为汽车可行驶的里程数;V1为单块蓄电池电电动势随SOC变化的关系如图1所示。压;n为应选蓄电池数目;Cr为蓄电池组中单块电池额定容量;W为汽车行驶1km所消耗的能量。由式(4),式(5)得到的大者即为所求的蓄电池数量。1.4动力传动系统参数设计动力性能指标确定为:最高时速120kmh,0~80kmh加速时间20s,最大爬
