动力匹配参数

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燃料电池汽车溷合动力系统参数匹配与优化

燃料电池汽车溷合动力系统参数匹配与优化

燃料电池汽车混合动力系统参数匹配和优化燃料电池作为车用动力电源有效率高、污染小、动力传动系统结构简单等诸多优点,但在实际使用中也存在一些问题。

(1)燃料电池的输出特性偏软,作为车用电源,无法满足负载频繁剧烈的变化,因此必须在电机控制器和燃料电池之间增加必要的功率部件进行阻抗匹配。

(2)车用燃料电池作为单一电源其启动时间长,动态响应速度较慢,无法满足车辆运行过程中负载的快速变化需求;燃料电池功率密度较低、成本高,若仅以燃料电池满足峰值功率需求,势必会造成整备质量和成本的增加;无法吸收回馈能量,不能实现制动能量的回收。

在燃料电池发动机(FCE)和电机控制器之间增加峰值功率系统(PPS),不仅可以吸收回馈能量、降低成本,而且可以弥补FCE启动时间长、动态响应差的缺点。

采用这种结构的动力系统称为燃料电池混合动力系统。

“燃料电池+动力蓄电池”是目前研发的燃料电池混合动力系统主要构型,主要有如图1所示4种结构。

结构(a)、(b)和(c)中,燃料电池和驱动系统都是间接连接,可以在一些特定条件下的场地车上使用,但受目前燃料电池技术水平的限制,这3种动力系统结构难以在功率需求和功率波动都比较大的车型上实现。

结构(d)的优点是:蓄电池可回收再生制动的能量和吸收燃料电池富裕的能量;蓄电池组作为燃料电池发动机的输出功率平衡器,调节燃料电池发动机的效率和动态特性,改善整车燃料经济性,提高动态响应速度。

图1 燃料电池混合动力系统结构对于本文所研究的燃料电池汽车,其车型的整车参数及动力性指标如表1所示。

表1 整车参数和设计性能要求2 燃料电池混合动力系统参数匹配2.1 电机参数设计目前,可用作车用驱动电机的有直流电机、交流感应电机、永磁同步电机、直流无刷电机、开关磁阻电机等。

交流异步电机由于结构简单、坚固且控制性能好,被欧美国家广泛采用。

永磁同步电机和直流无刷电机能量密度和效率较高,在日本得到广泛使用。

开关磁阻电机使用较少。

纯电动客车动力传动系参数匹配及整车性能研究

纯电动客车动力传动系参数匹配及整车性能研究

纯电动客车动力传动系参数匹配及整车性能研究一、本文概述随着全球对环境保护和可持续发展的日益关注,纯电动客车作为一种绿色、环保的交通工具,受到了广泛的关注和应用。

然而,纯电动客车的动力传动系统参数匹配问题一直是影响其整车性能的关键因素之一。

因此,本文旨在深入研究纯电动客车的动力传动系统参数匹配问题,以及其对整车性能的影响,为纯电动客车的研发和优化提供理论支持和实践指导。

具体而言,本文将首先分析纯电动客车动力传动系统的基本原理和构成,探讨其主要组成部分(如电池、电机、变速器等)的性能特点和相互关系。

在此基础上,本文将研究纯电动客车的动力传动系统参数匹配问题,包括电机参数、电池参数、传动比等的匹配与优化。

本文还将探讨这些参数匹配对纯电动客车整车性能(如动力性、经济性、续驶里程等)的影响,以及如何通过参数优化来提升整车性能。

通过本文的研究,希望能够为纯电动客车的动力传动系统参数匹配提供理论依据和实践指导,推动纯电动客车技术的进一步发展,为绿色交通和可持续发展做出贡献。

二、纯电动客车动力传动系统概述纯电动客车作为新能源汽车的重要组成部分,其动力传动系统的设计与优化对于提升整车性能具有至关重要的作用。

纯电动客车的动力传动系统主要由电池组、电机、控制器以及传动机构等核心部件构成。

这些部件的协同工作,使得纯电动客车能够实现高效、环保的行驶。

电池组是纯电动客车的“心脏”,它为整车提供所需的电能。

电池组的性能直接影响到车辆的续航里程、加速性能以及能量利用率等关键指标。

因此,在动力传动系统参数匹配过程中,需要充分考虑电池组的能量密度、充放电速率以及循环寿命等特性。

电机作为动力输出装置,负责将电能转化为机械能,驱动车辆行驶。

电机的选择需要考虑其功率、扭矩以及效率等因素,以确保纯电动客车在不同工况下都能够提供足够的动力。

同时,电机的控制策略也是动力传动系统中的重要环节,它直接影响到车辆的驾驶性能和能量消耗。

控制器是纯电动客车的“大脑”,它负责协调电池组、电机以及传动机构等部件的工作。

电动汽车动力匹配计算公式

电动汽车动力匹配计算公式

数值1
数值2
说明
0.9
0.0132 0.0212
0.4
2575
2.91352
100
551.020
333.102 535.398
27.288 33.531
7694.251 7694.251 最高车速时
33.869 41.619 最高车速时
算额定功率
数值1
数值2
0.2915
10
0.0082 0.0141
0.0076 0.0141 数值 12.0% 6.843 0.1194 40
0.0076 0.0152 数值 4.0% 2.291 0.0400 60
0.0076 0.0166 数值
理论计算
计算结果及分析(数值1)
工况 最高车速时 常规车速时 最大爬坡度 爬坡要求1 爬坡要求2 0-50Km/h 50-80Km/h 0-100Km/h
Vp
爬坡车速
fp 最大爬坡滚动阻力系数
Fw
爬坡空气阻力
Ff
爬坡滚动阻力
Fi
坡道阻力
Ft
爬坡驱动力
Pp
爬坡功率
Mp
爬坡所需扭矩
单位 /
Km/h / N N N N Kw N
np
爬坡时转速
RPM
α1 爬坡度(转EXCEL)/Fra bibliotekVp1
爬坡车速
Km/h
fp1 最大爬坡滚动阻力系数 /
Fw1
爬坡空气阻力
N
Ff1
地面附着性能允许的最大爬坡度
数值1
数值2
7.919
1
0.273
70
0.0115 0.0095
270.000

纯电动汽车动力系统参数匹配设计及优化

纯电动汽车动力系统参数匹配设计及优化

纯电动汽车动力系统参数匹配设计及优化◎姚泳发展新能源汽车包括混合动力汽车(HEV)、纯电动汽车(PEV)以及燃料电池汽车(FCEV)是实现我国能源安全和环境保护以及中国汽车工业健康可持续发展的必然趋势。

纯电动汽车以车载二次电源作为储能方式,以电动机为动力装置驱动车辆行驶,相比混合动力汽车而言,具有零排放、低噪声且结构简单等特点。

本文以满足动力性需求为前提,以提高整车经济性并降低整车成本为目标,在动力系统部件特性分析结果的基础上,探索纯电动汽车整车动力系统参数匹配技术的关键。

在满足续驶里程约束的前提下满足整车系统目标;充分考虑工况和系统效率对整车性能的影响,提出对动力系统参数进行了综合寻优操作,在手动整定方法基础上进一步提高了整车的经济性潜力。

一、动力系统参数匹配目标根据纯电动整车的基本性能要求以及用户和市场的接受度影响因素,综合确定纯电动汽车动力系统参数匹配目标如下:1.动力性约束。

整车动力性是整车驾驶性能的基本保证,关系到驾驶员的直观操作感觉。

因此,应考虑满足整车动力性指标要求,确保整车能够达到基本的动力性指标,如最高车速、加速时间以及爬坡度等。

2.经济性提高。

整车经济性体现了纯电动整车的能耗水平,是评价纯电动汽车技术水平的关键指标之一,尤其是纯电动汽车搭载能量有限,通过参数匹配的方式提高整车经济性潜力至关重要。

3.降低成本。

整车成本问题是制约动纯电动汽车产业化发展和市场推广的一个主要因素,尤其是纯电动汽车需较多的电池以满足功率和能量的要求从而导致电池数量增多、初始配置成本较高,而且动力电池循环使用次数受到使用制度的极大影响,往往先于整车而提前“报废”从而不得不更换电池导致维护和使用成本的大大增加。

因此,应从初始配置成本和维护使用成本两方面予以考虑,在满足整车需求的情况下,通过合理匹配动力系统参数,达到降低成本的目的,提高市场及用户的接受度。

二、动力系统参数匹配任务系统参数匹配的主要任务是确定动力系统部件的选型和参数确定,也就是电机系统、电池系统以及变速器的样式和他们的关键特征参数的设定。

动力匹配参数表

动力匹配参数表

全顺2009款经典柴油长轴豪华型
1 整车参数表
distance from Hitch to front axle(mm)挂钩到前轴的距离
height of support point at bench test(mm)试验台上支撑点高度
lift coefficient front axle 前桥升力系数
lift coefficient rear axle 后桥升力系数
2 发动机参数表(JX493ZLQ3)
发动机全负荷特性曲线和部分负荷特性曲线(功率、油耗与转速关系曲线)
发动机的排放曲线图(发动机尾气中HC/CO/NOX的含量(kg/h)与发动机转速变化的关系)摩擦功曲线
3 离合器参数表
压紧力大小与离合器接合度的关系曲线
4 变速箱参数表(6挡手动)
5 主减速器参数表
6 差速器参数表
7 制动器参数表(前碟后碟)
8 车轮参数表(215/75R16C)
9 驾驶室
加速踏板特性曲线(即加速踏板行程与负荷信号的关系曲线)
离合器踏板行程特性曲线(即离合器踏板行程与离合器释放程度的关系曲线)制动踏板特性(即制动踏板力与制动压力程度的关系曲线)。

纯电动汽车车动力系参数匹配概述

纯电动汽车车动力系参数匹配概述

1.3 电动机额定转速及最高转速的选择
电动机的最高转速对电动机成本、制造工艺和传动系 尺寸有很大的影响。转速在 6000r/min 以上的为高速电机, 以下为普通电机。前者成本高、制造工艺复杂而且对配套 使用的轴承、齿轮等有特殊要求,一般适用于电动轿车或 100kw 以上大功率驱动电机,很少在纯电动客车上使用。 因此应采用最高转速不大于 6000r/min 的低速电机。
与主减速器速比 io 的乘积,由电动机的峰值转矩
和车辆最大爬坡度决定。
ig1io
G( f
cos max sin max )r TmaxT
2-1
阻力式系中数r,为Tm车ax 轮为滚最动大半驱径动,力矩ma,x为T车为辆传最动大系爬总坡效角率,,f代为入滚表动
2-1 中数值计算得 ig1io 。
(2)最小传动比的选择
2.1 主要参数的匹配
电动汽车的传动系参数匹配设计主要包括变速器的 匹配设计和主减速器的匹配设计。在电动机输出特性一 定时,传动系传动比的选择主要取决于电动汽车的动力 性要求,即最大传动比取决于整车的最大爬坡度,最小 速比取决于整车的最高车速。
i (1)最大传动比的选择
传动系最大传动比 imax 是变速器最低档速比 g1
pmax max( pmax1, pmax2, pmax3 ) 1-6
将整车参数代入上述公式并按照整车动力性要求,计算 得到电动机的峰值功率,计算过程如下:
整车通过改型为电动客车后,质量估算:
Mev =Mcon Mfc Macc Mgb +Mess Mmc Mpasgr 1-7
即,新车质量=原车整备质量-发动机质量-变速器质量- 发动机附件质量+电池质量+电机质量+乘员质量。估算电动机、 电池和乘客等质量后,计算得到 veh_mass。

纯电动汽车动力系统参数匹配及性能分析

纯电动汽车动力系统参数匹配及性能分析

• 差速半轴方案和传统汽车的传动方式较为类似。不过由于某些 电动汽车可以做的比较轻巧,以及电机的外特性特征,某些电 动汽车可以取消多挡变速装置。
• 电动轮方案相对于传统汽车来说,是革命性的。电机直接和车 轮耦合,或者通过轮边减速器和车轮耦合。取消了机械差速装 置,而采取电子差速。其可以给电动汽车的动力性、通过性等 表现带来巨大的改变。
传动系匹配思路
获得动力性要 求和部分数据
选择传动系方案
研究思路
计算动力系统参 数,选配电机
制作实车
合格
仿真,并进行 结果分析
不 合 格
建立仿真模型 优化匹配参数
名称 加速性要求 爬坡性要求 最高时速
What do we have?
要求 45km/h加速时间小于10s
20%的爬坡度 不小于50km/h
电机参数计算与电机选配
Pe 1 (G f ua G i ua )
3600 3600
根据最大速度计算最大功率
Ttq

(m
g
sin m g ig i 0
cos )
r
根据最大爬坡度计算最大转矩
T 9554 P n
根据额定功率计算额定转矩
t u ( dt ) du u M du
研究的意义
• 面对人类社会对于汽车的依赖,以及越来越严重的资源和环境 压力,新能源汽车无疑是解决这一矛盾的利器。而电动汽车以 其零排放、零污染、低噪声的特点,将新能源汽车的优势发挥 到了极致。发展电动汽车必然能够为我国汽车工业的崛起起到 深远的影响。
• 笔者认为电动汽车的发展是汽车工业必然需求。对于电动汽车 的研发,计算机的应用必然要起到更重要的作用。计算机仿真 技术是计算机技术在汽车设计领域的重要应用,以及更加广泛 的影响。

电动汽车动力性能参数匹配设计

电动汽车动力性能参数匹配设计

电动汽车动力性能参数匹配设计随着环保意识的增强和石油资源的枯竭,电动汽车作为一种零排放的可持续交通工具,逐渐受到了人们的关注和青睐。

电动汽车的动力性能参数是评价其综合性能的重要指标之一,正确的参数匹配设计可以提高电动汽车的行驶性能和能耗效率。

本文将对电动汽车的动力性能参数进行详细的匹配设计,包括最大功率、最大扭矩、续航里程和充电时间等参数。

一、最大功率和最大扭矩参数的匹配设计最大功率和最大扭矩是衡量电动汽车动力性能的重要指标,它们直接影响着汽车的加速性能和爬坡能力。

一般来说,汽车的最大功率和最大扭矩越大,其动力性能越好。

但是,功率和扭矩的大小与电动汽车的总重量、电机功率和电池容量等因素有关。

首先,根据电动汽车的总重量,确定合适的最大功率。

总重量包括车辆本身的重量以及乘客和货物的重量。

一般来说,车辆总重量越大,所需的最大功率越大。

然后,根据电机的额定功率和效率以及电池容量,计算出电动汽车所需的最大扭矩。

电机的额定功率一般取电动汽车最大功率的1.2倍,以满足车辆最大功率输出的需求。

电池的容量大小直接影响着电动汽车的续航里程,应根据用户的使用习惯和需求进行匹配设计。

二、续航里程的匹配设计电动汽车的续航里程是衡量其电池容量和能耗效率的重要指标。

续航里程越长,表示电动汽车的能耗效率越高,使用时间越长。

电动汽车的续航里程与电池容量、电池能量密度和电动机效率等因素有关。

首先,根据用户的使用需求和习惯,确定合适的续航里程。

一般来说,城市通勤的用户对续航里程的要求不高,一般在150km左右即可满足日常出行需求。

对于长途出行的用户,需要更高的续航里程,一般在300km以上。

然后,根据电池的能量密度和电池容量,计算出所需的电池重量。

电池能量密度越大,表示电池单位体积或单位重量所储存的能量越多,可以提高电动汽车的续航里程。

根据所需的电池重量和电动汽车总重量,可以确定电池的种类和容量。

三、充电时间的匹配设计充电时间是衡量电动汽车充电效率的重要指标。

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动力匹配参数————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:何老师,您好!红色的字体标记的,我和田罗不太确定怎么翻译。

模型各个模块一、Vehiclegas tankvolume(m3)油箱体积pressuredifference engine/environment(mbar) 发动机与环境的压力差distancefrom Hitch to front axle(mm) 前轴到质心的距离wheel base(mm) 轴距temperaturedifferenceengine/environment(K)发动机与环境的温度差height ofsupportpoint at benchtest(mm)进行台架试验的支持点高度load state负荷状态distance of gravitycenter重心的距离heightofgravity center重心高度Height ofhitch 质心的高度wheel pressurefront axle前桥轮压wheel pressurerear axle 后桥轮压EmptyHalfFullcurbweight(kg)整车整备质量grossweight(kg)总重front area(m2) 迎风面积dragcoefficient 阻力系数lift coefficient front axle前桥提升系数lift coefficient rear axle后桥提升系数constant part 常量部分linear part 线性部分quadratic part二次部分二、TireInertial moment(kg*m2) 惯性矩friction coefficient of tire轮胎摩擦系数reference wheelload(N)参考轮重wheel load correction coefficient轮胎负荷修正系数staticrollingradius(mm)静态滚动半径dynamic rollingradius(mm) 动态滚动半径三、engineenginetype(汽油/柴油) 发动机类型charger(without/Turbocharger/TC with intercooler)控制器enginedisplacement(cm3) 发动机排量engineworkingtemperature(C)发动机工作温度number of cylinders气缸数number ofstroke 冲程数idle speed(1/min)怠速maximum speed(1/min)最大速度inertia moment(kg* m2) 转动惯量response time(s)响应时间fueltype 燃料类型heatingvalue(kJ/kg) 热值fuel density(kg/L) 燃油密度Idle怠速Consumption(L/h)油耗emission NOX/HC/CO(kg/h)NOX/HC/CO排放量FuelShut-off(选择yes orno) 切断燃油Lower speed forfuel shut-off燃油切断的最低速度upper speed forfuelshut-off燃油切断的最低速度residual fuel consumption残余燃料消耗consumption increase after deactivation 停用后的油耗增加量FULL LOAD CHARACTERISTIC 全负荷特性MOTORING CURVE发动机的摩擦功ENGINEMAPS BASIC发动机的基本曲线BMEP=Brake Mean Effective Pressure 平均有效制动压力volume flow 流量四、Clutchinertia moment in(kg* m2)输入转动惯量inertia momentout(kg*m2)输出转动惯量maximum transferable torque(Nm)最大转矩pressure force 压力五、Gear Boxgear ratio table 齿轮传动比表gear 齿轮transmission ratio传动比number ofteeth input输入处齿数number ofteeth output输出处齿数六、Single RatioTransmissionTransmission ratio 传动比inertiamoment in(kg*m2)输入转动惯量inertia moment out(kg* m2) 输出转动惯量七、DifferentialDifferential lock(选择unlocked/locked/Torque split factor from data bus)差速锁Torque split factor扭矩分配系数Inertia moment in(kg*m2)输入转动惯量inertia moment out1(kg* m2) 输出转动惯量inertia momentout2(kg*m2)输出转动惯量八、BrakeBrake piston surface (mm2) 制动活塞面积Friction coefficient摩擦系数specific brake factor 具体制动因素Effective friction radius(mm)有效摩擦半径Efficiency效率inertiamoment(kg* m2)转动惯量九、CockpitShifting mode(选择manual/automatic)换挡模式Numberofgears 档位数Forward前进档Reverse倒挡Maximum braking force(N) 最大制动力Numberofretarder steps减速器级数Acceleration pedal characteristic 加速踏板特性Acceleration pedal travel—Load signal 加速踏板位移—负荷信号Clutch pedalcharacteristic 离合器踏板特性Clutch pedal travel—clutch release离合器踏板位移—离合器释放Brake pedalcharacteristic制动踏板特性specific brake pedal force—Brake pressure制动踏板具体压力—制动压力软件自带的七工况一、Cycle run 循环行驶工况outputof text report 输出文本报告outputof MS-exports MS-exports输出hotstart-steady state 稳态热启动hotstart-transient 瞬态热启动coldstart 冷启动Cycledependentinput data, defined inthe component“vehicle”循环工况依赖于组件“车”定义的输入数据Cold start correction 冷启动修正Pre-definedtemperature curve 预先确定的温度曲线Corresponding cycle相应的周期Roadway 路面Chassis Dynamometer底盘测功机Gear selection ofupshifting 换高速挡Accordingto velocity根据转速Accordingto speed根据速度Accordingtoprofile 根据配置文件According tospeed of next gear 根据下一个齿轮的转速Gear selection of downshifting 换低速挡According to velocity根据转速Accordingto speed根据速度Accordingto profile根据配置文件Accordingtospeed of next gear 根据下一个齿轮的转速Tiptronic 自动变速器Kickdown 换低档Gearbox control齿轮箱的控制Gear shifting program 换档程序Profile 文件Pro 定义文件Time dependent依时性Distancedependent 距离依赖Pro文件模型Standard 标准Advanced高级Proto time取决于时间的文件Protodistance 取决于距离的文件Inertia weight (不能设置)惯性权重Using existinginertiaweight利用现有的惯性权重inertia weight 惯性权重inertia weight class惯性重量级别load state负荷状态vehicle 车辆empty 空载constant additional load 恒定的附加荷载variable additional load变化的的附加荷载half半载full满载trailer 拖车empty 空载half 半载full满载weightingfactors 加权因素activate激活phased end time相位结束时间weighting factor权重因子1、courseFriction coefficient 摩擦系数Ambienttemperature&humidity 环境温度和湿度Air densityor pressure空气密度或大气压力Altitude 海拔Wind velocity风速Speed limit 限速Course signal 1 过程信号1Coursesignal 2 过程信号2 Course signal 3过程信号32、profile3、driverMaximum brake force最大制动力Startingtestlike以测试模式启动Free 自定义Idle speed怠速Speedatmax.torque 扭矩最大时的速度Speed atmax. power 功率最大时的速度Maximumspeed 最大速度Launch speed 启动速度Time of clutchrelease 释放离合器所需时间Starting custmerlike 以用户模式启动Free自定义Idlespeed 怠速Speedat max. torque扭矩最大时的速度Speed at max.power 功率最大时的速度Maximum speed 最大速度Launch speed启动速度Gearshifting换挡Shifting time(s) 换挡时间Gearchange(s) 换齿时间Acceleration pedal off(%)加速脚开始离开踏板时,占总加速时间的百分比Accelerationpedalon(%) 加速脚开始离开踏板时,占总加速时间的百分比clutch pedal on在换挡的时候,在总换挡时间的前30%pedal是连接状态的。

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