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登錄電動汽車動力系統(tǒng)的案例
增程式電動汽車動力系統(tǒng)及懸置解耦設(shè)計
增程式電動汽車動力系統(tǒng)及懸置解耦設(shè)計
無論是對于傳統(tǒng)燃油車輛還是純電動汽車、增程式電動車,動力總成都是其最重要的振動噪聲激勵源。為對其振動噪聲進行隔離設(shè)計,獲得整車更好的NVH性能,懸置系統(tǒng)及動力總成的設(shè)計匹配和解耦都非常重要,為其設(shè)計重點和難點。
1. 增程器-電驅(qū)動分開布置下的解耦設(shè)計
考慮到增程式電動汽車動力系統(tǒng)激勵源的復(fù)雜度較高,僅從動力總成激勵源及響應(yīng)特性的角度出發(fā),推薦增程器(發(fā)動機+發(fā)電機)系統(tǒng)與驅(qū)動系統(tǒng)(電機+減速器+傳動軸)分開布置。其缺點為需要占用更多布置空間,需要設(shè)計兩套懸置減振系統(tǒng),有可能需要付出更多的零部件重量、成本等;其優(yōu)點為大大降低了動力系統(tǒng)整體設(shè)計匹配難度,易于獲得更好的NVH性能,實現(xiàn)整車質(zhì)量分布的均勻性等。
增程器-電驅(qū)動分開布置后,電驅(qū)動系統(tǒng)懸置解耦設(shè)計可根據(jù)純電動車動力總成激勵源特點進行匹配開發(fā)。而對于增程器的懸置匹配和解耦設(shè)計,主要考慮增程器本身主要工作工況點與動力總成剛體模態(tài)的避頻,可根據(jù)傳統(tǒng)燃油車懸置設(shè)計理論進行匹配開發(fā)。
圖1 增程器-電驅(qū)動分開布置
2. 一體化增程器-電驅(qū)動系統(tǒng)的解耦設(shè)計
考慮到布置空間、重量、成本等因素,增程式電動車動力系統(tǒng)采用了較多一體化設(shè)計,即發(fā)動機+發(fā)電機+驅(qū)動電機+減速器+控制器一體化設(shè)計為一個動力系統(tǒng),進行整體布置設(shè)計和優(yōu)化,并共用一套懸置系統(tǒng)。其缺點為集成度高帶來激勵頻率復(fù)雜,設(shè)計難度高,不易獲得較好的NVH性能。
圖2 一體化增程器-電驅(qū)動系統(tǒng)集成舉例
由于動力總成激勵的復(fù)雜性,懸置系統(tǒng)的設(shè)計及解耦非常重要,對增程式電動車整車NVH性能影響很大。
展開 基于SaberRD的純電動汽車動力總成的設(shè)計與仿真研究
單級變速器和雙級變速器傳動的電動汽車動力系統(tǒng)
在電動汽車中,傳動系統(tǒng)在傳動系和輪軸之間采用單級變速器(即:單齒輪傳動比)是相當(dāng)常見,而極少采用雙級變速器。這項最新的研究表明,雙級變速器(雙齒輪傳動比)系統(tǒng)可以提高純電動汽車約4%范圍NEDC續(xù)駛里程。
單級變速器
雙級變速器
新一代日產(chǎn)聆風(fēng)
設(shè)計參數(shù)來源:日產(chǎn)聆風(fēng)汽車
基于SaberRD動力系統(tǒng)設(shè)計的核心:
純電動汽車動力系統(tǒng)
電機設(shè)計
用JMAC有限元求解器建立的高保真永磁同步電機模型包括空間諧波、磁通飽和和頻率相關(guān)的鐵損耗。
JMAC有限元求解器 PMSM模型
電機控制
電機由三相電壓源逆變器(VSI)提供電流,該逆變器采用FOC算法控制,實現(xiàn)每安培最大轉(zhuǎn)矩(MTPA)和弱磁控制,并采用正弦PWM調(diào)制方法。
FOC、MTPA、FW控制算法
電壓源逆變器(VSI)和三相PMSM電機
VSI和電機模型是使用dq模型,沒有涉及
切換,這可以實現(xiàn)最大的模擬速度。在模擬中,新歐洲駕駛循環(huán)(NEDC)不斷重復(fù),直到電池耗盡。相當(dāng)于7個小時的駕駛在大約25秒內(nèi)模擬仿真完畢。這也就是為適當(dāng)?shù)姆治鲞x擇適當(dāng)?shù)脑O(shè)備模型抽象級別的優(yōu)點。
NEDC行駛工況
動力電池包
直流電壓源(365V)通過使用SaberRD中的電池工具表征的鋰離子電池來實現(xiàn)。動力電池包-這個模型的精度決定了車速與行駛里程可以被設(shè)計驗證。SaberRD電池工具用來描述電池組。該工具可根據(jù)數(shù)據(jù)表中的曲線直觀地創(chuàng)建模型,內(nèi)置的優(yōu)化器可將模型特征與數(shù)據(jù)表曲線進行擬合對齊。
展開 純電動汽車電控系統(tǒng)參數(shù)匹配
導(dǎo)讀:
為了提高純電動汽車的動力性設(shè)計指標(biāo),研究了純電動汽車電控參數(shù)在設(shè)計過程中,電機系統(tǒng)和電池系統(tǒng)參數(shù)匹配選擇的基本原則和整車控制策略,并利用ADVISOR軟件對所匹配出的動力參數(shù)進行仿真優(yōu)化驗證,最終使"電池+電機+電控"三電系統(tǒng)集成達到最優(yōu)狀態(tài),從而提高了電動汽車的動力性能。同時也為純電動汽車設(shè)計初期的動力參數(shù)選型匹配提供了基本數(shù)據(jù)。
近年來,隨著大氣污染的日益嚴(yán)重、全球石油資源供應(yīng)緊張及環(huán)保意識的增強,傳統(tǒng)的燃油汽車面臨著巨大的挑戰(zhàn),純電動汽車越來越受到人們的青睞。實現(xiàn)電動汽車替代傳統(tǒng)汽車的關(guān)鍵是純電動汽車的整車動力性是否滿足人們的需要。解決整車動力性能的關(guān)鍵因素在于如何實現(xiàn)電池質(zhì)量小且儲存能量大、提高電機的性價比及優(yōu)化電驅(qū)動控制策略。通過選擇動力系統(tǒng)參數(shù),使得電機、電池及電控更好地集成到一起,是現(xiàn)階段提高純電動汽車整車動力性的重要方法之一。文章通過研究匹配電機、電池參數(shù)及整車控制器參數(shù)的基本原則,為純電動汽車初期設(shè)計動力匹配提供了理論依據(jù)及基礎(chǔ)數(shù)據(jù),對新產(chǎn)品的開發(fā)提供了指導(dǎo)作用,大大縮短了開發(fā)周期。
1 純電動汽車整車動力系統(tǒng)設(shè)計流程和需求
純電動汽車動力系統(tǒng)由整車控制器、電機控制器、永磁同步電機、電池管理系統(tǒng)及動力電池等構(gòu)成,整車動力系統(tǒng)的基本架構(gòu),如圖1所示。純電動汽車動力系統(tǒng)開發(fā)過程可采用“V”模式,如圖2所示。定義好各個環(huán)節(jié)的功能需求,按照開發(fā)流程進行新產(chǎn)品的動力系統(tǒng)開發(fā),文章針對具有單速比和永磁同步電機的純電動汽車的參數(shù)匹配展開研究。
展開 電動汽車電控系統(tǒng)參數(shù)匹配及優(yōu)化深度解析
導(dǎo)讀: 為了提高純電動汽車的動力性設(shè)計指標(biāo),研究了純電動汽車電控參數(shù)在設(shè)計過程中,電機系統(tǒng)和電池系統(tǒng)參數(shù)匹配選擇的基本原則和整車控制策略,并利用ADVISOR軟件對所匹配出的動力參數(shù)進行仿真優(yōu)化驗證,最終使"電池+電機+電控"三電系統(tǒng)集成達到最優(yōu)狀態(tài),從而提高了電動汽車的動力性能。同時也為純電動汽車設(shè)計初期的動力參數(shù)選型匹配提供了基本數(shù)據(jù)。
近年來,隨著大氣污染的日益嚴(yán)重、全球石油資源供應(yīng)緊張及環(huán)保意識的增強,傳統(tǒng)的燃油汽車面臨著巨大的挑戰(zhàn),純電動汽車越來越受到人們的青睞。實現(xiàn)電動汽車替代傳統(tǒng)汽車的關(guān)鍵是純電動汽車的整車動力性是否滿足人們的需要。解決整車動力性能的關(guān)鍵因素在于如何實現(xiàn)電池質(zhì)量小且儲存能量大、提高電機的性價比及優(yōu)化電驅(qū)動控制策略。通過選擇動力系統(tǒng)參數(shù),使得電機、電池及電控更好地集成到一起,是現(xiàn)階段提高純電動汽車整車動力性的重要方法之一。文章通過研究匹配電機、電池參數(shù)及整車控制器參數(shù)的基本原則,為純電動汽車初期設(shè)計動力匹配提供了理論依據(jù)及基礎(chǔ)數(shù)據(jù),對新產(chǎn)品的開發(fā)提供了指導(dǎo)作用,大大縮短了開發(fā)周期。
純電動汽車整車動力系統(tǒng)設(shè)計流程和需求
純電動汽車動力系統(tǒng)由整車控制器、電機控制器、永磁同步電機、電池管理系統(tǒng)及動力電池等構(gòu)成,整車動力系統(tǒng)的基本架構(gòu),如圖1所示。純電動汽車動力系統(tǒng)開發(fā)過程可采用“V”模式,如圖2所示。定義好各個環(huán)節(jié)的功能需求,按照開發(fā)流程進行新產(chǎn)品的動力系統(tǒng)開發(fā),文章針對具有單速比和永磁同步電機的純電動汽車的參數(shù)匹配展開研究。
展開 
純電動汽車動力系統(tǒng)選型匹配與仿真
本文以某純電動汽車作為研究對象,依據(jù)整車設(shè)計目標(biāo)對其動力總成系統(tǒng)進行選型匹配,并利用Cruise軟件進行整車仿真模型的建立及仿真分析,驗證選型匹配方案的合理性。
1 動力總成系統(tǒng)選型匹配計算
純電動汽車的動力總成系統(tǒng)主要由驅(qū)動電機、動力電池、傳動系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)構(gòu)成。其動力總成系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖如下圖1所示。
為了對純電動汽車動力總成系統(tǒng)進行選型及匹配,應(yīng)明確整車參數(shù)及所要求的性能指標(biāo)。整車參數(shù)及性能指標(biāo)如表1-2所示。
1.1 驅(qū)動電機選型計算
1.1.1最高轉(zhuǎn)速及基速
最高車速可由以下公式計算得出:
(1)
圖1 純電動汽車動力總成系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖
可得到電機的最高轉(zhuǎn)速為nmax=2274.04r/min;電動機的最高轉(zhuǎn)速與額定轉(zhuǎn)速的關(guān)系可用擴大恒功率區(qū)系數(shù)β來表示,根據(jù)關(guān)系式可得電機的基速n0:
(2)
因此,取最高轉(zhuǎn)速和基速分別為2500 r/min和780r/min。
表1 純電動汽車整車參數(shù)
表2 整車性能指標(biāo)
1.1.2功率匹配
對于驅(qū)動系統(tǒng)峰值功率需求主要考量最高車速、某一車速下滿足最大爬坡度以及原地起步加速時分別對應(yīng)的峰值功率需求。
展開 純電動汽車動力系統(tǒng)選型匹配與仿真
本文以某純電動汽車作為研究對象,依據(jù)整車設(shè)計目標(biāo)對其動力總成系統(tǒng)進行選型匹配,并利用Cruise軟件進行整車仿真模型的建立及仿真分析,驗證選型匹配方案的合理性。
1 動力總成系統(tǒng)選型匹配計算
純電動汽車的動力總成系統(tǒng)主要由驅(qū)動電機、動力電池、傳動系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)構(gòu)成。其動力總成系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖如下圖1所示。
為了對純電動汽車動力總成系統(tǒng)進行選型及匹配,應(yīng)明確整車參數(shù)及所要求的性能指標(biāo)。整車參數(shù)及性能指標(biāo)如表1-2所示。
1.1 驅(qū)動電機選型計算
1.1.1最高轉(zhuǎn)速及基速
最高車速可由以下公式計算得出:
(1)
圖1 純電動汽車動力總成系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖
可得到電機的最高轉(zhuǎn)速為nmax=2274.04r/min;電動機的最高轉(zhuǎn)速與額定轉(zhuǎn)速的關(guān)系可用擴大恒功率區(qū)系數(shù)β來表示,根據(jù)關(guān)系式可得電機的基速n0:
(2)
因此,取最高轉(zhuǎn)速和基速分別為2500 r/min和780r/min。
表1 純電動汽車整車參數(shù)
表2 整車性能指標(biāo)
1.1.2功率匹配
對于驅(qū)動系統(tǒng)峰值功率需求主要考量最高車速、某一車速下滿足最大爬坡度以及原地起步加速時分別對應(yīng)的峰值功率需求。
展開 純電動汽車動力系統(tǒng)選型匹配與仿真
作者:趙暢,朱春紅
本文以某純電動汽車作為研究對象,依據(jù)整車設(shè)計目標(biāo)對其動力總成系統(tǒng)進行選型匹配,并利用Cruise軟件進行整車仿真模型的建立及仿真分析,驗證選型匹配方案的合理性。
1 動力總成系統(tǒng)選型匹配計算
純電動汽車的動力總成系統(tǒng)主要由驅(qū)動電機、動力電池、傳動系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)構(gòu)成。其動力總成系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖如下圖1所示。
為了對純電動汽車動力總成系統(tǒng)進行選型及匹配,應(yīng)明確整車參數(shù)及所要求的性能指標(biāo)。整車參數(shù)及性能指標(biāo)如表1-2所示。
展開 電動汽車動力電池均衡方法研究 附電動汽車動力電池管理系統(tǒng)設(shè)計譚曉軍下載
根據(jù)當(dāng)前我國對于均衡裝置的電流評定標(biāo)準(zhǔn)來看,組合電池的電流應(yīng)當(dāng)是動力電池的0.05倍或者0.1倍,在此區(qū)間內(nèi)是比較合適的。
3.2均衡結(jié)果
組合電池的內(nèi)部差異會影響電動汽車的運行效率與安全性,因此為了減少電池荷電狀況的異常,采用均衡裝置將組合電池進行連接,改善電池的性能,增長電池的使用周期。例如對28組12Ah、336V的鎳氫組合電池進行電源輸出,經(jīng)過測量和得出電壓差異值低于0.05V。此外,將該組合電池的電壓降低到電池荷電狀況的10%,將此范圍內(nèi)的所有組合電池進行對比,就可以得出組合電池的均衡前后電壓差異指數(shù)為50mA,說明均衡效果顯著。再者,組合電池的均衡前電壓小于均衡后的電壓,并且動力電池的容量上升49Ahs,同比增加16%。得出如果上述組合電池不進行均衡處理,就會導(dǎo)致電池差異性越發(fā)嚴(yán)重,使得動力電池的輸出功率大大降低。
4結(jié)語
本文就當(dāng)前電動汽車動力電池的均衡中存在的問題進行闡述,并使用上述均衡方式進行實驗,將12Ah、336V的鎳氫組合電池采用集中均衡與分散均衡的方法進行實驗,根據(jù)結(jié)果所得的電壓差異都小于0.05V,符合均衡檢測的標(biāo)準(zhǔn)。從另一方面說明采用均衡方式解決組合電池之間額不平衡差異是十分有效的。但是如果在進行解決的過程中,由于組合電池的數(shù)目較大,導(dǎo)致動力電池的內(nèi)部差異過大,此時應(yīng)當(dāng)將組合電池的規(guī)格、體積、質(zhì)量進行統(tǒng)一,加設(shè)檢測節(jié)點,及時尋找出其中存在問題的組合電池,能夠在一定程度彌補均衡方式的不足之處。
下載地址:電動汽車動力電池管理系統(tǒng)設(shè)計譚曉軍
展開 電動汽車動力性計算仿真工具 ¥15
運用MATLAB2019b版本的APP Designer工具,編寫的用于電動汽車動力系統(tǒng)匹配計算及動力性仿真曲線繪制的小工具,具備基本的電機參數(shù)計算功能,可以快速、簡單、有效的進行驅(qū)動電機等性能參數(shù)的基本匹配。
電機動力參數(shù)匹配計算界面,如圖所示:
下圖為源程序文件,付費附件壓縮包包含所有的源代碼程序,版本MATLAB2019b。內(nèi)部代碼計算公式均為參考相關(guān)資料及經(jīng)驗所得,難免存在誤差,還請確認(rèn)后購買,以免引起不必要的爭議!
動力性曲線仿真小工具請參考鏈接:https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1813593
全套APP工具請參考鏈接https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1814256
展開 電動汽車動力性計算仿真工具集 ¥30
運用MATLAB2019b版本的APP Designer工具,編寫的用于電動汽車動力系統(tǒng)匹配計算及動力性仿真曲線繪制的小工具,具備基本的電機參數(shù)計算功能,可以快速、簡單、有效的進行驅(qū)動電機等性能參數(shù)的基本匹配。
工具包含3個界面和,分別是主界面,如圖所示:
電機動力參數(shù)匹配計算界面,如圖所示:
以及動力特性曲線仿真界面,如圖所示:
下圖為源程序文件,付費附件壓縮包包含所有的源代碼程序,版本MATLAB2019b。內(nèi)部代碼計算公式均為參考相關(guān)資料及經(jīng)驗所得,難免存在誤差,還請確認(rèn)后購買,以免引起不必要的爭議!
電動汽車電驅(qū)動系統(tǒng)動力性匹配設(shè)計
電動汽車動力特性通常由加速性、爬坡能力、最高車速等性能來評價。驅(qū)動電機性能參數(shù)設(shè)計成為滿足整車動力性能首要考慮的問題,而所有驅(qū)動電機的這些性能參數(shù)都取決于電驅(qū)動電機轉(zhuǎn)速-轉(zhuǎn)矩 (功率)特性。本文以某款純電動物流車進行研究,對其驅(qū)動系統(tǒng)匹配選型與驗證。

電子書免費領(lǐng)丨電動汽車動力電池管理系統(tǒng)設(shè)計,入門最佳選擇
與傳統(tǒng)內(nèi)燃機驅(qū)動的汽車相比,電動汽車需要解決一系列與電有關(guān)的技術(shù)問題,例如驅(qū)動電機問題、動力電池問題、電輔助系統(tǒng)問題,等等。
本書所設(shè)計的電池管理技術(shù),從屬于電動汽車的動力電池系統(tǒng),融合了電子、自動控制以及通信網(wǎng)絡(luò)等相關(guān)技術(shù),重點解決動力電池的檢測、安全保護以及優(yōu)化管理問題。
本書是筆者依據(jù)過去五年在電動汽車相關(guān)領(lǐng)域工作的累積所編寫。筆者在從事動力電池管理系統(tǒng)研究時,也非常希望能參考到一本類似的技術(shù)文獻,但當(dāng)時國內(nèi)外幾乎沒有類似的出版物。
隨著電動汽車的研發(fā)越來越熱,從事這一行業(yè)工作的技術(shù)人員越來越多,筆者認(rèn)為有必要把這幾年的體會與同行們進行分享。希望能實現(xiàn)兩個目的:
一、系統(tǒng)地闡述動力電池管理系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)的要點,避免走彎路;
二、拋磚引玉,希望引起更多同行朋友對這一技術(shù)領(lǐng)域的重視,共同促進電動汽車核心技術(shù)的快速發(fā)展。
以下是本書部分內(nèi)容
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展開 電動汽車動力電池系統(tǒng)加熱方法研究進展
來源:《電動汽車動力電池系統(tǒng)加熱方法研究進展》
電池系統(tǒng)的加熱方式主要分為兩種,內(nèi)部加熱法和外部加熱法。內(nèi)部加熱方式是通過電池電阻或電池內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)等直接對電池內(nèi)部進行加熱,該方法加熱效率高,能耗低。外部加熱方式,即通過外部加熱組件產(chǎn)生熱量,從外部對電池進行加熱,主要加熱方式有氣體加熱、液體加熱、電阻式加熱等。外部加熱簡單,效率相對較低。
1 內(nèi)部加熱方式
電池內(nèi)部加熱不受電池箱尺寸和空間以及安裝方式限制,同一類型電芯,每個電芯的加熱功率基本相同,熱量從內(nèi)部產(chǎn)生,加熱均勻,但須配套高低頻加載控制電路裝置或者外控電路。
1.1 高/低頻交流電加熱
TA.Stuart和A.Hande等最早提出利用低頻或高頻交流電對氫鎳或鉛酸電池進行內(nèi)部加熱,其中低頻交流電的頻率是60Hz,高頻交流電的頻率是10~20kHz。主要原理是通過電池自身的電阻進行加熱,在電池組通交流電的同時可以對電池進行充電和放電。低頻交流電的裝置體積相對于高頻交流電體積較為龐大,較難實現(xiàn)裝車,并且有人指出,低頻交流電會使電池內(nèi)部發(fā)生電離,電池壽命降低,但未有數(shù)據(jù)證實。針對鋰離子動力電池系統(tǒng),有多項類似加熱的專利出現(xiàn),由于涉及到交流電產(chǎn)生裝置的成本、質(zhì)量、安裝空間等限制,目前該種方法還沒有在電動汽車上批量應(yīng)用。
1.2 電池內(nèi)部放電加熱
Wang等開發(fā)出一種具有快速自發(fā)熱功能的鋰離子電池。在電池中設(shè)計了鎳箔作為第三極,只要環(huán)境溫度低于0℃,正極和第三極就會形成放電回路,產(chǎn)生熱量對電池進行加熱;電池內(nèi)部溫度超過0℃,第三極斷開,電池回到工作狀態(tài)。電池從-30℃加熱到0℃,只要30s,同時消耗5.5%的電量,效率高,時間短,有望應(yīng)用于電動汽車上解決低溫嚴(yán)寒應(yīng)用,加熱結(jié)構(gòu)和原理見圖1。
展開 純電動汽車動力匹配及仿真計算
純電動汽車是以車載電源為動力,用電機驅(qū)動車輪行駛,符合道路交通、安全法規(guī)等各項要求的車輛。隨著經(jīng)濟和社會的發(fā)展,傳統(tǒng)燃油車在給人類生活帶來極大便利的同時,也帶來了嚴(yán)重的環(huán)境污染及能源危機。由于對環(huán)境影響相對傳統(tǒng)汽車較小,出于對環(huán)境保護和能源危機的關(guān)注以及占領(lǐng)未來世界汽車市場的考慮,電動汽車的發(fā)展越來越受到人們的重視。
1.動力系統(tǒng)設(shè)計需求
對純電動汽車進行運動力學(xué)特性分析是整車性能研究的基礎(chǔ)。從力學(xué)角度分析,運動中的車輛收到的力按作用類型可分為兩部分:一部分用來實現(xiàn)汽車有效動能和勢能的作用力,成為驅(qū)動力;另一部分是阻礙車輛運動的阻力,包括滾動阻力、空氣阻力、坡道阻力和加速阻力。本文所分析的車輛,其動力性能指標(biāo)見表1。
表1 動力性指標(biāo)
2.電動機參數(shù)匹配
動力性和經(jīng)濟性是純電動汽車的基本性能需求,純電動汽車動力性指標(biāo)主要有最高車速、加速時間、最大爬坡度等,其性能指標(biāo)體現(xiàn)了純電動汽車在行駛過程中能達到的極限運動水平。結(jié)合整車的參數(shù),由此來決定驅(qū)動電機的最大扭矩、額定功率、最大功率、最大轉(zhuǎn)速等參數(shù)。經(jīng)濟性則反應(yīng)了純電動汽車行駛過程中的能耗水平,主要是電能的消耗。
與傳統(tǒng)汽車在行駛過程中受力一樣,純電動汽車在行駛過程中有滾動阻力Ff、空氣阻力Fw、加速阻力Fj 和坡度阻力Fi。在行駛中,驅(qū)動力需克服上述阻力。電動汽車的驅(qū)動力Ft 由驅(qū)動電機產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩T tq 經(jīng)傳動系統(tǒng)傳動到驅(qū)動輪上。
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,進行結(jié)構(gòu)布置研究,并對其進行動力傳動系統(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。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、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)動電機和電機控制器的布置(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、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。
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