燃料电池汽车动力总成结构配置及参数优化匹配.
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。
6-动力总成参数匹配与优化设计
设计计算
对确定的车型的静态参数，动力性及通过性的定量验证。先 在理论上得到整车的性能参数
整车重量、轴荷分配及重心计算
按下列公式分别计算出汽车的最大总质量，前轴轴载质量， 后桥轴载质量及质心位置
M mi
i 1 n
M 1 m1i
i 1
n
M 2 m2i
i 1
n
M1i mi (1 Xi / L)
整车稳定性计算
1）汽车纵向行驶稳定性计算 汽车的纵向行驶稳定性即保证汽车上坡时不致纵向翻车，其 条件为： b
hg
b-质心距后桥的距离； hg-汽车质心高 ψ-道路附着系数
整车稳定性计算
2) 汽车横向稳定性计算 静态侧翻角计算：
B arctg 2 hg
B——前轮距 静态侧翻角β，《客车通用技术条件》中规定应大于35° 计算进行比较，然后优化
动力性能计算---仿真
4）加速性能分析 车辆从静止起步，全油门加速，计算车速从0-50km/h的加速 时间。 设置最高车速、满载爬坡度分析、制动距离分析。
动力性能计算
根据理论计算和仿真，基本可以确定待选用电机的基本参数， 比如最大功率、最大扭矩、最大转速、额定工作电压范围、工作电 流范围等等； 电池的基本使用参数：母线电压、母线电流、使用电芯及 PACK方式等等。
整车重量、轴荷分配及重心计算
计算的结构，前轴、后桥的载荷分配满足《客车通用技术条 件》中前轴轴载质量不小于车辆总质量的25％,驱动桥的轴载质量 不小于车辆总质量的50％的要求。 如果计算不符合要求，则进行优化。
动力性能计算---根据最高车速确定最大转速
P max
11990 3260 2540 6000 2310 2640/3350 7/7 N+1
氢燃料电池整车动力系统参数匹配方法研究
doi:10.3969/j.issn.1005-2550.2024.01.002 收稿日期：2023-12-14氢燃料电池整车动力系统参数匹配方法研究周锋1，姜珮2，胡囧涛2，温凯凯1，张颖谦1（1. 国家汽车质量检验检测中心（襄阳），襄阳 441004；2. 东风汽车集团有限公司研发总院，武汉 430058）摘 要：燃料电池整车动力匹配在燃料电池整车研发设计中属于十分重要的一环，直接关系到燃料电池整车动力性和经济性，但目前市面上暂无成熟的动力系统参数匹配方法。
基于上述情况，结合已开发的全功率和混合动力架构车型，以整车指标为基础，结合动力学理论以及测试经验，提出燃料电池汽车动力系统参数匹配方法，并选择全功率和混合动力车型进行实车验证，进一步证实了该整车动力匹配方法的合理性，对燃料电池整车动力匹配集成以及参数选型有较好的借鉴意义。
关键词： 氢燃料电池汽车；动力源；匹配设计中图分类号：U473.4 文献标识码：A 文章编号：1005-2550（2024）01-0010-06Research on Parameter Matching Method for Hydrogen Fuel CellVehicle Power SystemZHOU Feng1, JIANG Pei2, HU Jiong-tao2, WEN Kai-kai1, ZHANG Ying-qian1(1.National Automobile Quality Inspection and T est Center (Xiangyang), Xiangyang 441004,China;2. Dongfeng Motor Corporation Research&Development Institute,Wuhan 430058, China)Abstracts: The power matching of fuel cell vehicles is a very important part of the research and development design of fuel cell vehicles, which directly affects the power andeconomy of fuel cell vehicles. However, there is currently no mature method for powersystem parameter matching on the market. Considering the above situation, combinedwith the developed full power and hybrid architecture models, based on vehicle indicators,combined with dynamic theory and testing experience, a fuel cell vehicle powertrainparameter matching method is proposed. Full-power and hybrid models are selected foractual vehicle verification, further confirming the rationality of the vehicle power matchingmethod, It has good reference significance for the integration of fuel cell vehicle powermatching and parameter selection.Key Words: Hydrogen Fuel Cell Vehicle; Power Source; Matching Design2024年第1期1 概述氢燃料电池作为我国能源结构转型中的重要一环，备受国家层面重视，近年来，相关产业政策密集发布。
《2024年纯电动汽车动力总成系统匹配技术研究》范文
《纯电动汽车动力总成系统匹配技术研究》篇一一、引言随着全球对环境保护和能源可持续性的日益关注，纯电动汽车（BEV）已成为汽车工业的重要发展方向。
动力总成系统作为纯电动汽车的核心部分，其匹配技术的研究对于提高车辆性能、续航里程以及用户体验至关重要。
本文旨在探讨纯电动汽车动力总成系统匹配技术的相关研究，为相关领域的研究者提供参考。
二、纯电动汽车动力总成系统概述纯电动汽车动力总成系统主要包括电机、电池、控制器等部分。
其中，电机负责驱动车辆行驶，电池提供电能，控制器则负责协调各部分的工作。
动力总成系统的匹配技术涉及到电机、电池、控制器等部分的选型、参数匹配以及控制策略等方面。
三、电机选型与参数匹配技术研究电机作为纯电动汽车的动力来源，其选型与参数匹配对于整车性能具有重要影响。
目前，常用的电机类型包括直流电机、交流异步电机、永磁同步电机等。
研究者们需要根据车辆的实际需求，结合电机的性能特点，选择合适的电机类型。
同时，还需要对电机的额定功率、峰值功率、转矩等参数进行匹配，以实现最佳的动力性能和能量利用效率。
四、电池选型与管理系统研究电池是纯电动汽车的能量来源，其选型和管理对于车辆的续航里程、安全性以及使用寿命具有重要影响。
研究者们需要根据车辆的用途、行驶里程需求等因素，选择合适的电池类型（如锂离子电池、镍氢电池等）。
同时，还需要研究电池管理系统，包括电池状态监测、荷电状态估计、热管理等方面，以保证电池的安全性和高效性。
五、控制器设计与协调控制策略研究控制器是纯电动汽车动力总成系统的“大脑”，负责协调各部分的工作。
研究者们需要设计合理的控制器架构，选择合适的控制算法，以实现电机的最优控制。
此外，还需要研究协调控制策略，包括能量管理策略、再生制动策略等，以提高车辆的能量利用效率和行驶性能。
六、动力总成系统匹配技术的优化与改进为了进一步提高纯电动汽车的动力性能和续航里程，研究者们需要不断优化和改进动力总成系统的匹配技术。
混合动力汽车动力总成参数匹配方法与控制策略的研究
优化算法则可以对参数进行全局搜索，找到最优解，进一步提高参数匹配的精 度和效率。
在混合动力汽车控制策略方面，主要是指通过调节发动机、电机等部件的运转 状态，实现车辆的动力输出与能量管理。常用的控制策略包括基于规则的逻辑 门限值控制、模糊逻辑控制、神经网络控制等。这些控制策略各有特点，逻辑 门限值控制简单易行，但过于依赖经验；模糊逻辑控制可以处理不确定信息， 但精度有待提高；神经网络控制具有良好的自适应性，
但计算量大，实时性较差。因此，在实际应用中，需要结合具体需求进行选择 和控制策略的优化。
为了探究不同参数匹配方法和控制策略的适用性和效果，我们进行了一系列实 验研究。实验结果表明，基于数值模拟和优化算法的参数匹配方法可以在较短 时间内找到较为理想的参数组合，有效提高车辆的性能和油耗。同时，在控制 策略方面，采用模糊逻辑控制和神经网络控制策略可以更好地实现能量的优化 管理，提高车辆的排放性能。
一、混合动力挖掘机动力总成
混合动力挖掘机动力总成主要由发动机、电机、电池、液压系统等组成。其中， 发动机是挖掘机的核心部件，负责提供挖掘作业所需的动力。电机和电池则是 混合动力系统的核心，它们的作用是在发动机低效工作时，提供额外的动力， 以实现节能减排。液压系统则负责将发动机的动力转化为挖掘机的动作。
在混合动力汽车动力总成参数匹配方面，近年来研究者们提出了多种不同的方 法。在早期，研究者们主要依靠经验进行参数选择和匹配，这种方法虽然在一 定程度上可以满足需求，但具有较大的局限性。随着计算机技术的发展，数值 模拟方法和优化算法开始得到广泛应用。数值模拟方法可以通过模拟发动机、 电机等部件的动态响应，得出参数匹配的初步方案。
电机和电池是混合动力系统的核心，其参数匹配直接影响到挖掘机的能源利用 效率。在参数匹配过程中，应考虑以下因素：
氢燃料电池轿车能源与动力系统优化匹配及控制策略研究
氢燃料电池轿车能源与动力系统优化匹配及控制策略研究一、本文概述随着全球能源危机和环境污染问题的日益严重，新能源汽车的发展已成为汽车工业的重要方向。
其中，氢燃料电池轿车作为一种清洁、高效的能源利用方式，受到了广泛的关注。
然而，氢燃料电池轿车的商业化推广仍面临诸多挑战，如能源利用效率低、动力性能不足、系统控制策略复杂等问题。
因此，研究氢燃料电池轿车的能源与动力系统的优化匹配及控制策略具有重要的现实意义和应用价值。
本文旨在探讨氢燃料电池轿车的能源与动力系统的优化匹配及控制策略。
本文将对氢燃料电池的基本原理和性能特点进行介绍，为后续研究奠定理论基础。
通过对氢燃料电池轿车能源与动力系统的现状进行分析，找出存在的问题和挑战。
在此基础上，本文将提出一种基于多目标优化的能源与动力系统匹配方法，以提高氢燃料电池轿车的能源利用效率和动力性能。
本文将研究氢燃料电池轿车的控制策略，包括能量管理策略、氢气供应策略、热管理策略等，以实现氢燃料电池轿车的智能化、高效化和环保化。
通过本文的研究，旨在为氢燃料电池轿车的研发和生产提供理论支持和技术指导，推动氢燃料电池轿车在新能源汽车领域的广泛应用，为我国的能源转型和环境保护做出贡献。
二、氢燃料电池轿车能源系统分析氢燃料电池轿车能源系统作为车辆的核心部分，对于车辆的性能和效率具有决定性的影响。
该系统主要由氢燃料电池堆、氢气储存与供应系统、电池管理系统以及其他辅助设备组成。
这些组件共同协作，为车辆提供持续、稳定且环保的动力。
氢燃料电池堆是能源系统的核心，通过氢气和氧气的化学反应产生电能和热能。
氢气储存与供应系统负责将氢气从储氢罐中安全、高效地输送到燃料电池堆中。
电池管理系统则负责监控和管理燃料电池堆的工作状态，确保其在最佳状态下运行，同时防止过充、过放等不安全情况的发生。
氢燃料电池轿车能源系统的优点在于其零排放、高能量密度和快速补能等特点。
然而，该系统也面临一些挑战，如氢气储存和运输的安全性、氢气加注设施的普及程度以及燃料电池的成本和寿命等。
汽车动力电池的结构设计与优化方案
汽车动力电池的结构设计与优化方案汽车动力电池是电动汽车中的重要部件之一，负责储存和输出电能。
其结构设计和优化方案的优劣直接影响到汽车的续航能力、安全性和成本等方面。
一、汽车动力电池的结构设计汽车动力电池的结构通常由电芯、电池包、电控系统、冷却系统等组成。
1、电芯电芯是电池的基本单元，是由正负极电化学活性材料、导电剂及隔膜组成的。
其尺寸、形状、电化学性能、循环寿命是影响整个电池可靠性的关键。
2、电池包电芯通过串联或并联的方式组成电池组，再加上保护和管理电路，形成电池包，并通过连接器与汽车高压线路连接。
电池包的设计需要考虑极性匹配、外观尺寸、电连接可靠性、防水防尘等方面。
3、电控系统电控系统包括电池管理系统（BMS）、电池控制模块（BCM）等，主要对电池充放电过程进行管理和控制，确保电池的安全性、长寿命和性能。
最重要的是确保电池组内各单体电压均衡，避免某些单体过放或过充，导致电池寿命的缩短。
4、冷却系统电动汽车电池的运作会产生大量热量，需要通过冷却来降低电池内部温度，维护电池温度在适宜的范围内，从而延长电池使用寿命。
传统的冷却方式是采用水冷或风冷，但新型电池采用液冷或冷板设计，更有效地降低电池的温度。
二、汽车动力电池的优化方案1、材料优化选用更高能量密度的电化学活性材料和更合适的隔膜材料，提高电池组的能量密度和功率密度，以及降低成本和重量。
2、电池散热优化优化电池结构和冷却系统，改善电池散热效率，减少功率损耗，提高能量转化效率和安全性，同时降低成本和设备重量。
3、电控算法优化基于先进的电池控制算法，如冷却系统和电池管理系统的整合，实现精确的电池状态估计、充放电管理和预测，优化电池使用寿命和性能，以及提高电池的可靠性和安全性。
4、智能化设计采用新型可调谐电路和智能电池管理技术，做到预测需求、自适应控制、优化决策和预测维护等智能化管理，以优化电池系统的可靠性、安全性、性能和能效。
综上所述，汽车动力电池的结构设计和优化方案是电动汽车持续发展和进步的核心。
氢燃料电池重卡动力系统匹配设计浅析毛锦浩
氢燃料电池重卡动力系统匹配设计浅析毛锦浩发布时间：2021-10-01T07:48:06.094Z 来源：《基层建设》2021年第18期作者：毛锦浩[导读] 本文分析了燃料电池汽车技术线路及工作原理，并结合重型卡车对燃料电池、驱动电机、氢气、动力电池等相关系统进行了分析计算佛山市飞驰汽车科技有限公司 528031摘要：本文分析了燃料电池汽车技术线路及工作原理，并结合重型卡车对燃料电池、驱动电机、氢气、动力电池等相关系统进行了分析计算。
对燃料电池整车设计具有参考意义。
关键词：氢燃料电池；动力匹配；重卡前言随着我国经济的发展和消费升级，重型商用汽车的时效性、便利性以及可靠性，在物流运输、城市建设等多个领域中发挥着越来越重的作用。
但同时，传统的商用车使用环境多样，使用工况复杂，能源消耗大，排放污染大，由此带来的能源紧张和环境污染问题将更加突出。
氢燃料电池汽车作为新能源车型，以氢能发电，电机驱动。
具有零排放、无污染、高效节能、噪声低的突出优点。
同时、氢能是二次能源，可以从多种途径获得，不依赖石油。
所以，发展燃料电池汽车，特别是燃料电池重型商用车，可以有效缓解能源和环境压力，从根本上应对人类面临的能源和环保两大严峻挑战。
一、燃料电池汽车的分类1.按照动力源的不同可分为纯燃料电池汽车和燃料电池混合动力汽车两类其中纯燃料电池汽车的动力源只有燃料电池，它必须提供汽车行驶过程中所需的所有的功率，主要特点在于结构布置简单，但是纯燃料电池汽车还是弊大于利，目前由于其自身的限制，已经很少开发，主要有以下几点不足：①纯燃料电池汽车需要大功率的燃料电池，而其造价随着功率的增大而增加，导致成本昂贵。
②燃料电池没有能量存储的功能，不能对制动减速时进行动力回收，降低了能源利用率。
③同时也增加了对燃料电池系统的可靠性的要求。
考虑纯燃料电池汽车的不足之处，目前各大汽车厂商基本不再研究开发，把精力主要集中在燃料电池混合动力汽车上，即在燃料电池发动机的基础上增加一个能量储存器。
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2006年(第28卷)第8期汽车工程AutomotiveEngineering2006(Vo.l28)No.82006163燃料电池汽车动力总成结构配置及参数优化匹配贠海涛,万钢,孙泽昌(同济大学汽车学院,上海 201804)[摘要] 结合燃料电池大客车动力系统的实际开发过程,分3个步骤阐述燃料电池汽车动力总成结构配置和参数匹配的一般方法。
第1步,通过分析燃料电池的特性论证了动力总成结构配置的优化解决方案。
第2步,通过分析不同类型功率部件特性阐述了主要功率部件选型的依据,并且根据设计性能要求进行动力总成主要部件基本参数设计。
第3步,进行燃料电池混合动力总成参数优化匹配的研究。
仿真和实验台测试的结果证明所设计的燃料电池大客车动力总成满足要求。
关键词:燃料电池汽车,动力总成,结构配置,参数匹配AStudyonConfigurationandParametersOptimizationofDrive-trainforFuelCellVehicleYunHaitao,WanGang&SunZechangAutomobileSchool,TongjiUniversity,Shanghai 201804[Abstract] Aimingatthedevelopmentofafuelcellbusdrive-train,ageneralmethodoftheconfigurationandparametersoptimizationofadrive-trainforfuelcellvehicleispresentedwiththreesteps.Firs,taconfiguration schemeofhybriddrive-trainsystemisadoptedbasedontheanalysisonthecharacteristicsoffuelcel;lSecond,ac-cordingtotheperformancerequirementsoffuelcellvehicle,theappropriatetypesofmajorpow ercomponentsareselectedandtheirbasicparametersaredefined;Third,anoptimizingsimulati oniscarriedoutontheparametersofhybridpowersystemoffuelcellbus.Theresultsofsimulatio nandtestsshowthattherequirementsoffuelcellbusareme.tKeywords:Fuelcellvehicle,Drive-train,Configuration,Parametersoptimization系统结构简单等优点,但同时也存在一些问题。
1 前言从能量转换角度看,燃料电池汽车与传统汽车有着本质的区别,这就要求燃料电池汽车动力系统采用全新的结构形式。
文中在深入分析燃料电池动力系统特性的基础上,结合燃料电池大客车动力系统的实际开发过程,系统研究并提出了燃料电池汽车动力总成结构设计及参数匹配的一般方法。
(1)输出特性偏软图1是某40kW燃料电池堆的输出特性曲线,可以看出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W燃料电池化,因此必须在电机控制图1 某40k器和燃料电池之间增加必要的功率部件进行阻抗匹堆的输出特性曲线2 结构配置燃料电池作为车用电源有效率高、污染小、传动配。
实践证明,采用直流变换器DC/DC,可以很好[1]地起到阻抗匹配的作用,燃料电池和DC/DC合并作为车用动力电源。
79# 730#汽车工程2006年(第28卷)第8期(2)启动时间长、动态响应差、功率密度低、成本高、无法吸收回馈能量采用矢量控制的车用驱动电机可方便地实现四象限运行,使制动能量的回收成为可能。
而燃料电池无法吸收回馈能量。
另外用燃料电池作为单一电源,还存在两个问题,一是其启动时间长,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,二是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。
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,其结构如图2所示。
广泛应用。
开关磁阻电机应用较少。
由于大客车的功率需求较大,导致电机功率和体积增加,对控制器件要求提高,并且不利于整车布置,因此适宜采用多电机驱动的方案。
可采用两种结构:一种是多电机输出转矩耦合;另一种是采用轮毂电机技术,后者控制较为复杂[2]。
31112 电机性能参数确定3111211 理想车用电机的转矩理想车用电机的特性可以用图3表示[3]。
转折转速nb以下以Tmax恒转矩运行,以上以Wb恒功率运行。
采用先进的矢量控制方法的高速电机输出特性与车辆行驶时车速范围宽、低速转图3 理想的车用电机转矩大要求相一致[4]。
矩根据上述分析,需要确定的电机性能参数包括:最大功率、最高转速、最大转矩、转折转速等。
下面通过分析车辆在不同工况下的受力情况和能量转换设计电机参数。
图2 燃料电池混合动力系统结构示意图3111212 车辆的纵向动力学平衡方程车辆行驶时纵向动力学受力平衡方程式为Ft=Ff+Fw+Fi+Fj(1)式中各项分别为作用到车轮上的驱动力、地面滚动阻力、空气摩擦阻力、坡度阻力和加速阻力。
展开为CDAvTtGTig5dv=mgf++mgi+Em(2)2111518dtr式中Tt为电机输出转矩;GT为电机输出轴至车轮之间的传动效率;r为轮半径;ig为传动比;m为整车质量;f为地面滚动阻力系数;CD为空气阻力系数;A为车辆迎风面积;v为车速;i为路面坡度;E为车辆旋转质量转换系数。
3111213 电机性能参数确定(1)最高转速nmax根据最高设计车速,初定传动比ig,即可确定电机最高转速。
增大电机最高转速有利于降低其体积、减小质量,但会使传动比增大,从而加大传动系统的体积、质量和传动损耗。
应综合考虑多方因素。
由于电机转速较高,因此传动比一般取值较大,为8~15。
初选ig=12,得nmax\4642r/min。
(2)最高转矩Tmax、最大功率Pmax和额定转速nbTmax综上所述,采用混合动力方式可以很好解决燃料电池作为车用电源存在的不足,文中所研究的燃料电池客车即采用了这种结构形式。
3 动力部件选型和基本参数设计燃料电池大客车的主要相关数据如表1所示。
表1 整车参数和设计性能要求最高车速(峰值)/km#h-1最高车速(持续)/km#h-1最大爬坡度/%0~50km/h加速时间/s轮胎半径/mm70631530480轮胎滚动阻力系数空气阻力系数迎风面积/m2整备质量/kg满载质量/kg01016016581751200016000311 电机31111 电机选型目前,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,被欧国家和美国广泛采用。
永磁同步电机2006(Vo.l28)No.8贠海涛,等:燃料电池汽车动力总成结构配置及参数优化匹配# 731#转矩,并且最大转矩工作的转速范围为0~最大爬坡转速,由此初定额定转速和最大功率,然后以此校核静止加速时间和最高车速。
由式(2)可得最大转矩mgfcosA++mgsinA21115\@r=1159(N#m)GTig(3)式中A为路面坡度角,若要求最大爬坡车速vp=20km/h,对应转折转速nb=1326r/min。
最大功率为Pmax\Tmax@nb9550=161(kW)Emvdv12960v-CDAv3900r/min时电机实际运行外特性与理想设计外特性基本吻合,高于3900r/min时最大输出功率开始逐渐减小。
另外,由此图可以方便地校核车辆的动力性。
从图4可知电机最高运行转速,从而可以计算最高车速为68km/h,不能满足要求,需要对传动比进行修正。
CDAvp2Tmax(4)校验静止加速时间为tf=GPTvpfvvpGTPmaxmgfvmgiv--vp3600360076140Emvdv129603=1618(s)CDAvmgfvmgiv---3600360076140maxf+(5)式中vf为加速过程的截止车速。
最高车速vmax行驶时所需的功率由式(2)得Pcmax=mgfvmax360076140=8314kW<Pmax+CDAvmax+mgivmax3/GT(6)图4 电机外特性曲线和行驶阻力曲线经过上述分析可以确定电机,对于样车设计试制,在现有方案中比较选取可以节约试制成本,缩短开发时间。
经对比,选择某电机公司提供的双电机解决方案。
其主要参数指标如表2所示。
表2 电机及其控制性能参数电机类型电机形式峰值转矩/N#m额定转速/r#min-1最高转速/r#min-1交流异步电机控制方法空间矢量变频控制10623693336(1)最大传动比传动比应满足车辆最高车速要求。
最高车速时PcW,对应电机转速为4502r/min,有max=8314k2@nmax@P@rig[=1116(7)60@vmax@1000/3600(2)最小传动比传动比还应满足一定车速下的最大爬坡度2CDAvpmgfcosA++mgsinA21115ig\@r=1111(8)GTTmax(3)传动比设计结果由上述计算得传动比应满足:1111[ig[1116,图4(b)所示为ig=1115时电机外特性曲线和阻力曲线,可以看出,最高爬坡度能够达到15%,由电机最高运行转速可以计算最高车速为7017km/h,静加tf双电机转矩耦合输出/kW126020006000/kW峰值效率/%额定电压/V31113 传动比电机确定之后应确定传动比,并以此校核动力性。
图4分别给出电机理想设计、实际运行、实测的外特性曲线以及行驶阻力曲线。
由图可以看出低于# 732#汽车工程2006年(第28卷)第8期312 燃料电池发动机(FCE)31211 燃料电池(FC)选型现在的研究成果表明能作为车用电源的最佳型FC是质子交换膜型燃料电池(PEMFC)31212 FCE参数设计足PFCEGDCF\PmaxrGm+PA=212(kW)(9)[2]述分析选定蓄电池,表3给出了所选蓄电池的主要参数。
表3 蓄电池主要参数类型容量/A#h比能量#/W#h#kg-1比功率*/W#kg-1锂离子电池3080800电压范围/VSOC允许范围/%最大放电功率*/kW最大充电功率*/kW285~35025~75130100。