纯电动汽车计算技术.pptx

——纯电动 汽车仿真;纯电动汽车车动力系参数匹配 ;1、电动机的参数匹配 ;1.1 驱动电机类型的选择 适用于电动汽车的电动机可分为两大类，即有换向器电动机和无换向器电动机。前者表示它们通常有换向器组件，而后者则无换向器组件。 主要有以下几种电机类型；有换向器的直流电动机 ；无换向器直流电动机 中的感应电动机、永磁电机 、开关磁阻电动机 。;1.2 电动机峰值功率及额定功率的匹配;其次，根据最大爬坡度确定最大功率：;;根据上述由动力性三项指标计算各自最??功率，动力源总功率P必须满足上述所有的设计要求，即： ; 首先将不同的车速值代入式（1-1），得到最高车速与电动机最大功率需求的关系曲线。再根据性能指标最高车速，进而得到 Pmax1。 其次将不同的坡度值代入式（1-2），并假设车速 vi ，计算得到车辆最大爬坡度与电动机功率需求的关系曲线。再根据最大爬坡度要求、车速，最终得到Pmax2 。 最后将不同的加速时间与加速末速度代入式（1-5），计算得到车辆加速性能与电动机功率需求的三维关系曲线。 考虑一定的电动机后备功率（约 20%），计算得 Pmax3 。 ; 综合考虑上述动力性指标（最高车速、最大爬坡度和加速性）要求，根据式（1-6）确定电动机峰值功率为 ;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。 ; 注意事项： 对经常启动、制动和反转的生产机械，选择额定转速时则应主要考虑缩短启、制动时间以提高生产率。启、制动时间的长、短主要取决于电动机的飞轮矩和额定转速，应选择较小的飞轮矩和额定转速。从电动机制造角度讲，同样功率的电动机若额定转速越高，其电磁转矩外形尺寸就愈小，成本就愈低且重量亦轻，并且高速电机的功率因数及效率比低速电机都高。若能选择转速愈高的电动机，则经济性愈好，但若由此而引起电动机与被拖动机械间的转速相差过大时，所需装设减速装置的传动级数就越多，这就会加大设备成本及传动的能量损耗。;1.4 电动机额定电压的选择 电动机额定电压的选择与电动汽车动力电池组电压密切相关。在相同输出功率条件下，电池组电压高则电流小，对导线和开关等电器元件要求较低，但较高的电压需要数量较多的单体电池串联，引起成本及整车质量的增加和动力性的下降并且难于布置。 电动机额定电压一般由所选取的电动机的参数决定，并与电动机额定功率成正比，电动机的额定电压越高电动机的额定功率越大。考虑上述结果确定电动机的额定电压范围为 300～350V。 ; 由于电动汽车在行驶过程中所遇到的阻力随车速的变化而变化，变化范围很宽，单靠电动机的力矩变化无法满足电动汽车的行驶性能要求。为了满足电动汽车的行驶性能，同时也使驱动电机经常保持在高效率的工作范围内工作以减轻驱动电机和动力电池组的负荷，电动汽车在电动机和驱动轮之间需要安装减速器和变速器。 ; 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。 ; 2-1;（2）最小传动比的选择 传动系最小传动比 是变速器最高档速比 与主减速器速比 的乘积，由电动机的最高转速和车辆最高车速决定。 随着电动机及其控制器技术的发展，高转速、宽调速范围技术得以实现。电动汽车要求电动机既能在恒转速区提供较高的瞬时转矩，又能在恒功率区提供较高的转速。;3 动力电池的参数匹配 动力电池系统是整车的能量源，为整车提供驱动电能。电池系统的体积、形状和技术参数影响电动汽车的行驶性能，是电动汽车最重要的子系统之一。电动汽车动力电池系统的参数匹配主要包括电池类型的选择、电池组电压和能量的选择; 在电动汽车上，电池系统是一项关键核心的部件。特别是在纯电动汽车上，