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登錄電動汽車傳動系統(tǒng)的案例
純電動汽車傳動系統(tǒng)參數(shù)匹配及優(yōu)化
4 AVL Cruise軟件仿真分析
基于AVLCruise軟件搭建純電動汽車主要部件以及整車系統(tǒng)的Cruise模型如下圖1。
圖1 整車仿真模型
4.1 優(yōu)化結(jié)果前后對比
仿真時選取新歐洲城市駕駛循環(huán)工況NEDC工況來計算汽車百公里能耗以及建立爬坡性能工況和滿載加速性能工況。傳動比優(yōu)化結(jié)果前后對比如下表中所示。
表4 優(yōu)化前后汽車性能對比結(jié)果
4.2 循環(huán)工況法續(xù)駛里程
圖2 優(yōu)化前的續(xù)駛里程
圖3 優(yōu)化后的續(xù)駛里程
如圖2和圖3所示,在電池充滿電后,SOC值從90%下降到30%時,減速器傳動比優(yōu)化前后汽車在NEDC工況下整車的續(xù)駛里程在Cruise軟件中的仿真結(jié)果。
4.3 等速工況法續(xù)駛里程
純電動汽車充滿一次電以50km/h等速工況下行駛,SOC值從95%下降到30%時汽車的理論的續(xù)駛里程為:
(27)
計算出50km/h等速工況下的續(xù)駛里程為252km。仿真結(jié)果如圖4。
圖4 優(yōu)化后的續(xù)駛里程
50km/h等速工況下的續(xù)駛里程為248 km,與理論計算結(jié)果相差不大。
5 結(jié)論
本文針對兩擋AMT變速器純電動汽車,根據(jù)汽車性能指標(biāo)要求進(jìn)行動力學(xué)分析,確定了電機(jī)、電池和減速器的主要參數(shù)。以整車動力性和經(jīng)濟(jì)性為約束目標(biāo),利用人群搜索優(yōu)化算法對變速器傳動比進(jìn)行優(yōu)化。基于AVL Cruise軟件建立整車模型,進(jìn)行相關(guān)動力性和經(jīng)濟(jì)性的仿真分析。對仿真結(jié)果進(jìn)行對比分析表明,運(yùn)用優(yōu)化參數(shù)的車輛具有更好的綜合性能。因此,人群搜索優(yōu)化算法在汽車傳動系統(tǒng)參數(shù)匹配優(yōu)化中具有良好的實用性。
展開 純電動汽車傳動系統(tǒng)參數(shù)匹配及優(yōu)化
4 AVL Cruise軟件仿真分析
基于AVLCruise軟件搭建純電動汽車主要部件以及整車系統(tǒng)的Cruise模型如下圖1。
圖1 整車仿真模型
4.1 優(yōu)化結(jié)果前后對比
仿真時選取新歐洲城市駕駛循環(huán)工況NEDC工況來計算汽車百公里能耗以及建立爬坡性能工況和滿載加速性能工況。傳動比優(yōu)化結(jié)果前后對比如下表中所示。
表4 優(yōu)化前后汽車性能對比結(jié)果
4.2 循環(huán)工況法續(xù)駛里程
圖2 優(yōu)化前的續(xù)駛里程
圖3 優(yōu)化后的續(xù)駛里程
如圖2和圖3所示,在電池充滿電后,SOC值從90%下降到30%時,減速器傳動比優(yōu)化前后汽車在NEDC工況下整車的續(xù)駛里程在Cruise軟件中的仿真結(jié)果。
4.3 等速工況法續(xù)駛里程
純電動汽車充滿一次電以50km/h等速工況下行駛,SOC值從95%下降到30%時汽車的理論的續(xù)駛里程為:
(27)
計算出50km/h等速工況下的續(xù)駛里程為252km。仿真結(jié)果如圖4。
圖4 優(yōu)化后的續(xù)駛里程
50km/h等速工況下的續(xù)駛里程為248 km,與理論計算結(jié)果相差不大。
5 結(jié)論
本文針對兩擋AMT變速器純電動汽車,根據(jù)汽車性能指標(biāo)要求進(jìn)行動力學(xué)分析,確定了電機(jī)、電池和減速器的主要參數(shù)。以整車動力性和經(jīng)濟(jì)性為約束目標(biāo),利用人群搜索優(yōu)化算法對變速器傳動比進(jìn)行優(yōu)化。基于AVL Cruise軟件建立整車模型,進(jìn)行相關(guān)動力性和經(jīng)濟(jì)性的仿真分析。對仿真結(jié)果進(jìn)行對比分析表明,運(yùn)用優(yōu)化參數(shù)的車輛具有更好的綜合性能。因此,人群搜索優(yōu)化算法在汽車傳動系統(tǒng)參數(shù)匹配優(yōu)化中具有良好的實用性。
展開 開發(fā)一種 Orbitless 電動汽車主減系統(tǒng) 附機(jī)械傳動系統(tǒng)Romax Designer建模、分析
從方法論概念結(jié)構(gòu)選擇至詳細(xì)設(shè)計,本項目展示出 Orbitless 傳動用于電動汽車的可行性和實踐性,能夠開發(fā)出滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。
初步的設(shè)計迭代顯示出潛在的優(yōu)勢。下一階段,我們計劃進(jìn)一步分析產(chǎn)品的優(yōu)點和缺點,并進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化。這將讓汽車行業(yè)在電動化轉(zhuǎn)變的過程中,有另一種傳動系統(tǒng)可選,作為主電驅(qū)傳動系統(tǒng)。
下載地址:機(jī)械傳動系統(tǒng)Romax Designer建模、分析及應(yīng)用
純電動汽車減速器的可靠性研究
作者:皮旭明、劉德福丨EDC電驅(qū)未來
本文從驅(qū)動電機(jī)外特性曲線、驅(qū)動電機(jī)與減速器(變速器)的連接方式等方面分析了故障產(chǎn)生的機(jī)理,并采集了純電動汽車道路試驗的載荷譜作為設(shè)計輸入條件,對減速器及內(nèi)部差速器進(jìn)行了強(qiáng)度仿真分析,最后提出了典型故障模式的解決方法,提高其可靠性。
純電動汽車經(jīng)過近十年的高速發(fā)展,其傳動系統(tǒng)的安全性、可靠性問題也值得我們深入研究。純電動汽車傳動系統(tǒng)包括與驅(qū)動電機(jī)連接的減速器和減速器內(nèi)含轉(zhuǎn)彎差速的差速器總成。差速器的輸出半軸齒輪與驅(qū)動半軸相連,純電動汽車在道路試驗及售后使用時常出現(xiàn)差速器故障、驅(qū)動半軸斷裂、動力中斷和轉(zhuǎn)彎異響等問題。
近年來,隨著純電動汽車的高速發(fā)展,其減速器可靠性的研究也取得了一些成果。這些研究均基于傳統(tǒng)燃油車思維對電動汽車的可靠性進(jìn)行研究,沒有針對純電動汽車傳動系統(tǒng)的特點對其故障原因及可靠性進(jìn)行分析。本文首先分析了純電動汽車減速器的一些常見但特有的故障,然后通過理論計算及仿真分析技術(shù),挖掘出純電動汽車減速器故障的產(chǎn)生機(jī)理,提出了一套提高減速器可靠性的方法,并進(jìn)行試驗驗證。
展開 
電動汽車動力傳動系統(tǒng)發(fā)展趨勢
電動汽車動力傳動系統(tǒng)發(fā)展趨勢
純電動汽車電控系統(tǒng)參數(shù)匹配
純電動汽車的電機(jī)控制器(MCU)響應(yīng)整車控制器(VCU)的控制和輸出的扭矩值,負(fù)責(zé)驅(qū)動電機(jī)的控制并對電機(jī)狀態(tài)進(jìn)行實時檢測,電池管理系統(tǒng)(BMS)對電池的荷電狀態(tài)(SOC)、電壓、電流及溫度等參數(shù)進(jìn)行測量,VCU通過采集、接收MCU及BMS等信息實現(xiàn)整車驅(qū)動模式控制、能量優(yōu)化控制及制動回饋控制等功能。因此,純電動汽車的整車動力性主要依賴于驅(qū)動電機(jī)、動力電池組、傳動系統(tǒng)及電控系統(tǒng)的參數(shù)匹配。在電動汽車動力系統(tǒng)設(shè)計初期,汽車的續(xù)航里程、加速性能、最高車速及爬坡能力等能夠反應(yīng)系統(tǒng)的動力性,可根據(jù)動力系統(tǒng)指標(biāo)選擇合理的電機(jī)參數(shù)和動力電池參數(shù)等,以滿足整車的動力需求。
2 驅(qū)動電機(jī)參數(shù)的選擇和匹配
電機(jī)是純電動汽車的核心功能模塊,它將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能,并通過傳動系統(tǒng)將能量傳遞到車輪來驅(qū)動汽車行駛。合理地選擇電機(jī)參數(shù)能夠更合理的使用動力電池的儲存能量,從而提高汽車續(xù)航里程等性能。電機(jī)和MCU組成了純電動汽車的驅(qū)動系統(tǒng)。MCU是一種能將動力電池輸入的電能轉(zhuǎn)變?yōu)檫m合于目標(biāo)電機(jī)運(yùn)行需求的另一種電能形式的電能轉(zhuǎn)化裝置。因此,整車的動力性能主要取決于MCU選擇的合理性。可以根據(jù)動力系統(tǒng)設(shè)計需求目標(biāo)匹配電機(jī)的峰值功率、額定功率、最高轉(zhuǎn)速、額定轉(zhuǎn)速及最大扭矩等參數(shù)。
2.1 驅(qū)動方程
根據(jù)汽車的驅(qū)動力和行駛阻力之間的力學(xué)平衡關(guān)系,估算電機(jī)的基本性能。汽車的驅(qū)動力-行駛阻力平衡關(guān)系的方程,如式(1)所示。
純電動汽車傳動系統(tǒng)傳動比與效率、車輪半徑、空氣阻力系數(shù)、迎風(fēng)面積及汽車的質(zhì)量等性能指標(biāo)確定后,可確定汽車的驅(qū)動力-行駛阻力平衡關(guān)系方程組,如式(2)所示。
將式(2)代入式(1)可得汽車的驅(qū)動力-行駛阻力平衡關(guān)系方程,如式(3)所示。
通過式(4)計算純電動汽車在平衡狀態(tài)下的功率大小,為后續(xù)電機(jī)功率選擇提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
展開 電動汽車動力傳動系統(tǒng)發(fā)展趨勢
END
2022APS第十屆國際汽車動力系統(tǒng)峰會暨電驅(qū)總成關(guān)鍵技術(shù)年會將于
電動汽車電控系統(tǒng)參數(shù)匹配及優(yōu)化深度解析
純電動汽車的電機(jī)控制器(MCU)響應(yīng)整車控制器(VCU)的控制和輸出的扭矩值,負(fù)責(zé)驅(qū)動電機(jī)的控制并對電機(jī)狀態(tài)進(jìn)行實時檢測,電池管理系統(tǒng)(BMS)對電池的荷電狀態(tài)(SOC)、電壓、電流及溫度等參數(shù)進(jìn)行測量,VCU通過采集、接收MCU及BMS等信息實現(xiàn)整車驅(qū)動模式控制、能量優(yōu)化控制及制動回饋控制等功能。因此,純電動汽車的整車動力性主要依賴于驅(qū)動電機(jī)、動力電池組、傳動系統(tǒng)及電控系統(tǒng)的參數(shù)匹配。在電動汽車動力系統(tǒng)設(shè)計初期,汽車的續(xù)航里程、加速性能、最高車速及爬坡能力等能夠反應(yīng)系統(tǒng)的動力性,可根據(jù)動力系統(tǒng)指標(biāo)選擇合理的電機(jī)參數(shù)和動力電池參數(shù)等,以滿足整車的動力需求。
驅(qū)動電機(jī)參數(shù)的選擇和匹配
電機(jī)是純電動汽車的核心功能模塊,它將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能,并通過傳動系統(tǒng)將能量傳遞到車輪來驅(qū)動汽車行駛。合理地選擇電機(jī)參數(shù)能夠更合理的使用動力電池的儲存能量,從而提高汽車續(xù)航里程等性能。電機(jī)和MCU組成了純電動汽車的驅(qū)動系統(tǒng)。MCU是一種能將動力電池輸入的電能轉(zhuǎn)變?yōu)檫m合于目標(biāo)電機(jī)運(yùn)行需求的另一種電能形式的電能轉(zhuǎn)化裝置。因此,整車的動力性能主要取決于MCU選擇的合理性。可以根據(jù)動力系統(tǒng)設(shè)計需求目標(biāo)匹配電機(jī)的峰值功率、額定功率、最高轉(zhuǎn)速、額定轉(zhuǎn)速及最大扭矩等參數(shù)。
(1 )驅(qū)動方程
根據(jù)汽車的驅(qū)動力和行駛阻力之間的力學(xué)平衡關(guān)系,估算電機(jī)的基本性能。汽車的驅(qū)動力-行駛阻力平衡關(guān)系的方程,如式(1)所示。
純電動汽車傳動系統(tǒng)傳動比與效率、車輪半徑、空氣阻力系數(shù)、迎風(fēng)面積及汽車的質(zhì)量等性能指標(biāo)確定后,可確定汽車的驅(qū)動力-行駛阻力平衡關(guān)系方程組,如式(2)所示。
將式(2)代入式(1)可得汽車的驅(qū)動力-行駛阻力平衡關(guān)系方程,如式(3)所示。
展開 基于NEDC的純電動汽車兩擋變速器傳動比設(shè)計
圖2 驅(qū)動系統(tǒng)效率分布圖
Fig.2 Efficiency distribution of drive system
由文獻(xiàn)[6]可知汽車的行駛方程為
式中,Ttq為驅(qū)動電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩,N·m;ii為汽車傳動系傳動比,下標(biāo)i 為擋位,i=1,2;ηT為傳動系統(tǒng)傳動效率;r 為車輪動態(tài)半徑,m;m 為汽車質(zhì)量,kg;f 為滾動阻力系數(shù);α 為坡度角;CD為空氣阻力系數(shù);A 為迎風(fēng)面積,m2;υt為汽車速度,km∕h;ζ為旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)。
圖3 NEDC循環(huán)工況
Fig.3 NEDC cycle condition
NEDC整個工況內(nèi)都沒有坡度變化,并且在停車時,整個系統(tǒng)斷電,純電動汽車沒有怠速能耗。不考慮復(fù)雜的制動能量回收,則汽車在NEDC 下的能耗可分為勻速工況和勻加速工況兩個部分[7]。
勻速工況:假設(shè)某t 時間間隔內(nèi)汽車以ua(km∕h)的車速勻速行駛,由式(7)可推導(dǎo)出此狀態(tài)下的汽車驅(qū)動系統(tǒng)輸出功率為
車速ua勻速行駛過程中,汽車傳動系傳動比為ii,驅(qū)動系統(tǒng)的輸出轉(zhuǎn)速和輸出轉(zhuǎn)矩分別為
將式(9)和式(10)代入式(6),可得到以車速ua勻速行駛時系統(tǒng)效率與傳動系傳動比的關(guān)系為
則在t時間間隔內(nèi)電動汽車的整車能耗為
整個NEDC 工況下汽車用于勻速行駛所消耗的總能量為各個勻速行駛工況能耗的總和,即
式中,m為整個NEDC工況下所有勻速工況的數(shù)目。
展開 #電動汽車#圈內(nèi)人對電動汽車空調(diào)系統(tǒng)和對電動汽車設(shè)計方向的看法
近幾年為什么電動自行車能擠垮摩托車,電動自行車操作簡便就是主要原因之一,特別是對于婦女和老年人,學(xué)騎摩托車是很困難的,可學(xué)電動自行車就簡單多了,像有一定年齡的老年人,都六十多歲的人了,平時對機(jī)械一竅不通,學(xué)騎摩托車學(xué)不會,可學(xué)電動自行車很快就學(xué)會了。
電動自行車替代摩托車的另一個重要原因就是費(fèi)用低。我們農(nóng)村好多人原來有摩托車,但為了降低費(fèi)用又換成電動自行車了。電動自行車最大的購買群體正是廣大的工薪階層和農(nóng)村人。隨著他們收入的提高,他們買車的愿望會越來越強(qiáng)烈,但他們肯定買不起高價位的車,也用不起高耗能的車,低價位低能耗的電動汽車才是他們的首選。
電動汽車的主要缺點是空調(diào)和暖氣不好解決,還有就是續(xù)航里程短速度慢。
我想到這樣一個解決電動汽車空調(diào)的方法:
設(shè)計一種汽車專用的小型發(fā)電機(jī)組,這種機(jī)組可以參考現(xiàn)在市場上銷售的便攜式小型發(fā)電機(jī)組,功率在1KW左右(估計一千瓦的小型發(fā)電機(jī)組夠了,我們家用的26的空調(diào)器一小時耗電量不超過一千瓦)。在需要空調(diào)或暖氣的時候,啟動這套發(fā)電機(jī)組專供空調(diào)或暖氣就可以了,這套系統(tǒng)就能解決電池帶不動空調(diào)或帶了空調(diào)會大大降低續(xù)航里程的問題。還能在電池電力不足時直接給汽車供電,雖然供電量很小,但至少能解燃眉之急,慢慢開到可以充電的地方。估計這套系統(tǒng)耗油量在1升/百公里左右。舍不得用又不怕熱的就可以不開,開不開都不會影響車的
速度和續(xù)航里程。
再說續(xù)航里程。工薪階層一般就是開車上下班,既然每天上下班那就不會太遠(yuǎn),太遠(yuǎn)了每天往返就不現(xiàn)實了;還有農(nóng)村用戶,一般的村民也就是開車進(jìn)城辦事,或走親訪友或上下班,一般也不會太遠(yuǎn)。那么滿足這幾項需求只要不低于100公里的續(xù)航里程就可以了。
展開 基于SaberRD的純電動汽車動力總成的設(shè)計與仿真研究
Battery Tool
變速傳動系統(tǒng)
傳動系統(tǒng)-電機(jī)軸通過傳動系統(tǒng)耦合到傳動軸上。在SaberRD通用庫中,提供變速器模型(transmission_w),該模型可以配置多個傳動比,傳動比通過外部狀態(tài)輸入進(jìn)行控制。為了模擬自動手動變速器系統(tǒng),軸轉(zhuǎn)速被感知,齒輪在設(shè)定的過渡速度中移位換檔。
目前大多數(shù)電動汽車只有一個檔位,在整個速度范圍內(nèi)沒有檔位之間的轉(zhuǎn)換。
傳動系統(tǒng)
車身
傳動軸連接到一個簡化的汽車動力學(xué)模型,該模型考慮斜坡上的重力,以及滾動阻力和空氣阻力。
車身動力學(xué)模型
電動汽車動力傳動系統(tǒng)設(shè)計
一級變速齒輪和二級變速齒輪速比設(shè)計,最佳換檔時機(jī)(換擋車速)設(shè)計,將利用利用WCA工具利用數(shù)值優(yōu)化算法自動搜索最優(yōu)解。三個參數(shù):齒輪1的速比、齒輪2的速比、換擋車速將在一個設(shè)定范圍內(nèi)變化,前提目標(biāo)是:最大行駛距離并要求車輛達(dá)到理想的速度。
WCA極限工況數(shù)值優(yōu)化算法工具
最終優(yōu)化得到動力系統(tǒng)變速換擋規(guī)律及數(shù)據(jù)為:
ratio1=3.8011
Ratio2=1.7234
換擋時機(jī)=69.63Km/h
建立Experiment,對整個動力系統(tǒng)模型進(jìn)行仿真分析
單級變速器行駛距離仿真結(jié)果=268.87Km
雙級變速器行駛距離仿真結(jié)果=279.48Km
車輛行駛距離增長率=(279.48 ? 268.87) 268.87 × 100 =3.94 %
結(jié)論:
采用雙級齒輪傳動系統(tǒng)的電動汽車動力系統(tǒng)可使車輛行駛距離提高了約4%。使用SaberRD對優(yōu)化后的參數(shù)值進(jìn)行仿真,測量結(jié)果驗證了增加范圍的要求。
展開 
汽車電子資料領(lǐng)取 | 電動汽車的輪轂馬達(dá)及驅(qū)動電子設(shè)備
來源: EEWORLD
輪轂馬達(dá)已經(jīng)開始在電動汽車(EV)中得到應(yīng)用,這項技術(shù)的采用可去除差速器(differential)和傳動軸(driveshaft)等裝置,能夠使電動汽車顯著地節(jié)省空間。但是,該方法也帶來了一些技術(shù)挑戰(zhàn),例如增加了簧下重量(unsprung weight)。本文將介紹輪轂馬達(dá)的發(fā)展?fàn)顩r,并討論驅(qū)動電子設(shè)備等一些設(shè)計集成問題。
輪轂馬達(dá):電動汽車傳動系統(tǒng)的創(chuàng)新方法
汽車技術(shù)發(fā)展歷來就是一個保守但卻不斷演化的過程,即使在電動汽車發(fā)生了深刻技術(shù)變化的背景下,設(shè)計人員也會“盡量使其安全”,希望使電動汽車的總體布局、形狀和感覺盡可能與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)(ICE)動力汽車相似。由于采用了這種方式,到目前為止,電動汽車的設(shè)計趨向于用單個馬達(dá)代替汽油或柴油發(fā)動機(jī),并結(jié)合傳統(tǒng)的驅(qū)動軸、差速器齒輪箱以及前輪驅(qū)動、等速萬向節(jié)(constant velocity joint)來進(jìn)行布置。具有多個馬達(dá)的設(shè)計確實存在,但是這些馬達(dá)通常仍固定在車輛底盤內(nèi),并通過機(jī)械連接與車輪相連。
在 19 世紀(jì)末,費(fèi)迪南德·保時捷(Ferdinand Porsche)構(gòu)想了一個很好的主意。他以“洛納 - 保時捷(Lohner-Porsche)電動汽車”為原型(圖 1)開發(fā)了一種“無 馬馬車”,該車輛在每個輪轂中央都嵌入了一個由電池供電的馬達(dá),然后由車載汽油發(fā)動機(jī)充電。馬達(dá)的控制是基本要求,但卻消除了傳統(tǒng)動力總成和 ICE 變速箱的功率損耗。當(dāng)時的設(shè)計因其轉(zhuǎn)向非常沉重,動力很低,而重量卻高達(dá)一噸半,續(xù)航能力很差。因此,該汽車因其性能怪異而在歷史上銷聲匿跡。
展開 汽車測試技術(shù)如何高質(zhì)量“交卷”?
電動汽車傳動系統(tǒng)子系統(tǒng)
高功率隔離信號鏈可實現(xiàn)測試電動汽車傳動系統(tǒng)組件(如逆變器、電機(jī)、充電器和充電器連接)所需的效率和穩(wěn)健性。需要精確的測量和控制,以便測試系統(tǒng)在所有條件下都能高效可靠地運(yùn)行,并在需要時精確地提供所需的功率。這些解決方案共同提供了在汽車測試場景中準(zhǔn)確測量電壓和電流所需的混合信號電路。
ADI逆變器測試用動態(tài)電源信號鏈
協(xié)議分析工具
協(xié)議分析工具或數(shù)據(jù)記錄器是監(jiān)控和記錄數(shù)字和模擬信號(例如溫度、電壓、電流或數(shù)字通信)的設(shè)備,用于診斷、維修或優(yōu)化車輛。現(xiàn)代汽車(尤其是電動汽車)需要支持更快的信號速率和不斷發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn),同時遵循小尺寸、低功耗和高耐用性要求,以提高在車輛中的使用效率。
展開 純電動物流車的結(jié)構(gòu)布置及動力傳動系統(tǒng)匹配
本文選取某型純電動物流車為研究對象,進(jìn)行結(jié)構(gòu)布置研究,并對其進(jìn)行動力傳動系統(tǒng)的匹配。
1 結(jié)構(gòu)布置
電動汽車的結(jié)構(gòu)布置可以參考傳統(tǒng)燃油汽車的布置方案,但其靈活性更強(qiáng)。這主要是由于電動汽車的能量主要是通過柔性的線束而不是通過剛性機(jī)構(gòu)零部件傳遞的。電動汽車的結(jié)構(gòu)布置主要是三電系統(tǒng)(電機(jī)、電控、動力電池組)的布置,首先要解決的問題是動力電池組的布置。
1.1 動力電池組布置
電動汽車選用的電池并不像傳統(tǒng)燃油汽車用的啟動電池那么簡單,其使用和排布更加復(fù)雜。動力電池組質(zhì)量較大,占據(jù)整車質(zhì)量的比重也較大,單體電池個數(shù)多,占據(jù)的空間大。動力電池組固定方式有兩種:一是托底;二是吊裝。托底方案是電池箱本體無固定耳,只在底板開四組固定螺孔,通過螺孔將電池箱螺裝在一塊轉(zhuǎn)接板(類似大平板)上,由轉(zhuǎn)接板轉(zhuǎn)接至整車上的焊接固定腳。吊裝方案是電池箱本體帶固定耳,直接與車上螺孔或焊接固定腳進(jìn)行螺裝,具體設(shè)計方案見圖1。
圖1 動力電池組吊裝方案布置圖
托底方案與吊裝方案相比:裝配關(guān)系增多,裝配難度增大,整車重量也會增加。同時,托底方案需要電池箱本體與轉(zhuǎn)接板之間分裝,裝配效率也會降低。
綜合上述兩種方案的優(yōu)缺點,本文動力電池組布置選擇吊裝方案。確定好動力電池組的結(jié)構(gòu)布置后,驅(qū)動電機(jī)和電機(jī)控制器的布置(包括傳動軸的布置)依據(jù)與驅(qū)動橋的空間距離展開排布。然后,依據(jù)總體設(shè)計和質(zhì)量排布,對車輛的其他系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)布置。
1.2 底盤布置
電動汽車總體結(jié)構(gòu)布置(主要是底盤布置)方案是根據(jù)三電系統(tǒng)(電機(jī)、電控、動力電池組)的設(shè)計需求,在傳統(tǒng)燃油汽車平臺的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計,保持傳統(tǒng)車輛整體框架不變,傳統(tǒng)車輛底盤的四大系統(tǒng)(傳動系統(tǒng)、行駛系統(tǒng)、制動系統(tǒng)和轉(zhuǎn)向系統(tǒng))在保持工作原理不變的前提下做相應(yīng)的設(shè)計調(diào)整。
①傳動系統(tǒng)。傳動系統(tǒng)在動力電池組布置完畢后依據(jù)總體布置重新排布。
展開 MBSE產(chǎn)品模型架構(gòu)應(yīng)用:基于模型的系統(tǒng)工程 (MBSE) 在汽車傳動系統(tǒng)子系統(tǒng)架構(gòu)中的應(yīng)用
Presented By: Robert Kraus, George Papaioannou and Arun Sivan
簡介與概要
當(dāng)前狀態(tài):當(dāng)今的汽車傳動系統(tǒng)工程過程是“基于文檔的”
● 復(fù)雜的系統(tǒng)需求和規(guī)范通過大量電子數(shù)據(jù)進(jìn)行溝通
● 經(jīng)常導(dǎo)致要求不完整或相互沖突
● 低效、冗余、容易出錯
● 運(yùn)行變更會引入潛在問題
摘要:
● 獲得并解構(gòu)現(xiàn)有的傳動系統(tǒng)方法和選型工具
● 確定了在傳動系統(tǒng)工程中改進(jìn)需求可追溯性的需求
● 使用SysML創(chuàng)建詳細(xì)的傳動系統(tǒng)模型來應(yīng)用MBSE的概念
● 為選型計算添加了參數(shù)約束
● 交付功能MBSE模型作為概念證明
傳動系統(tǒng)定義和概念
架構(gòu):
● 傳動系統(tǒng)系統(tǒng)將動力系統(tǒng)輸出連接到驅(qū)動輪
● 主要功能是將驅(qū)動扭矩從動力系統(tǒng)傳遞到地面(車輪)
● 驅(qū)動系統(tǒng)子類型,例如 FWD、RWD、AWD 在 SysML 中被視為泛化
組件:
● 驅(qū)動軸/半軸 - 將扭矩傳遞到前/后或左/右
● 車軸 - 將驅(qū)動軸扭矩倍增并引導(dǎo)至車輪
● 附件 - 分動箱、PTU、斷開裝置、U 形接頭、CV 接頭、撓性耦合器
選型:
● 每個組件、系統(tǒng)和子系統(tǒng)的設(shè)計優(yōu)化是主要目標(biāo)
● 選型工具將輸入數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為所有車輛變化的扭矩輸出,并使用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)方程和一些校正因子。
系統(tǒng)工程概念
V 模型:
○ 頂層需求被分解為子系統(tǒng)和組件級別,每個級別都有一個特定的驗證計劃,從 V 的左側(cè)向下流動并在右側(cè)返回。
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