新能源汽车技术解析-第六章纯电动汽车传动系统参数匹配与性能仿真.pptxVIP

第六章纯电动汽车传动系统参数匹配

与性能仿真

一、驱动电机参数匹配

传动系统的匹配直接影响电动汽车的动力性和经济性。纯电动汽车传动系统匹配主要包括驱动电机参数、传动系统传动比和蓄电池参数匹配。

驱动电机的转速

驱动电机参数主要包括额定转速和最高转速、额定功率和峰值功率、额定转矩和峰值转矩以及额定电压等。

式中，ne为电机额定转速；β为电机扩大恒功率区系数。

β值越大，在低转速区电机就可获得越大的转矩，有利于提高车辆的加速能力和爬坡性能，稳定运行性能好；但值太大，会增大电机的工作电流，同时功率变换器的功率损失和尺寸也会增大，因此β值不宜过高。β通常取值为2~4。

式中，nmax为电机最高转速，r/min;vmax为电动汽

车最高车速，km/h;it为电动汽车传动系统的传动比；r为车轮半径，m。

电动汽车最高车速是指电动汽车能够往返各持续1km以上距离的最高平均车速。

电机最高转速与电动汽车最高车速之间的关系

电机额定转速

一、驱动电机参数匹配

驱动电机的功率

驱动电机是纯电动汽车行驶的唯一动力源，对整车的动力性有直接的影响。所选的电机功率越大，整车的动力性也就越好，但是如果功率过大，电机的重量和体积

也会增大，且电机的工作效率不高，这样就不能充分利用有限的车载能源，从而使续驶里程降低。

驱动电机的峰值功率

驱动电机的峰值功率由整车的设计目标来确定，峰值功率应该达到最高车速、最大爬坡度及加速时间分别对应的最大功率需求。

·根据电动汽车最高车速确定驱动电机峰值功率

电动汽车以最高车速在平坦路面行驶时所需要的驱动电机功率为

·根据电动汽车最大爬坡度确定驱动电机峰值功率

电动汽车以爬坡车速爬上最大坡度时所需要的驱动电机功率为

·根据电动汽车加速能力确定驱动电机峰值功率

电动汽车加速能力是指电动汽车从某一速度加速到另一速度所需的最短时间。电动汽车满足加速能力所需要的电机功率为

式中，Pe为驱动电机的额定功率；入为电机的过载系数。

驱动电机的峰值功率应能同时满足电动汽车对最高车速、最大爬坡度和加速能力的要求，所以电动汽

车驱动电机的峰值功率为(Pemax为驱动电机的峰值功率)

Pcmax{PmPmPm}

驱动电机的额定功率

·正确选择驱动电机的额定功率非常重要。如果选择过小，电机

经常在过载状态下运行；相反，如果选择太大，电机经常在欠载状态下运行，效率及功率因数降低，不仅浪费电能，而且增加动力电池的容量，综合经济效益下降。电机额定功率应使电机尽可能工作在高效率区。

·电机额定功率应满足电动汽车对最高车速的要求，同时要考虑电机的过载要求。电动汽车驱动电机的额定功率为

一、驱动电机参数匹配

驱动电机的转矩驱动电机的额定电压

驱动电机的额定转矩和峰值转矩驱动电机电压等级的确定和动力电池组电压等级密切相关

在输出功率一样的条件下，电流会随电压变高而减小，

这就降低了对开关和导线等元件的要求，如过电压较高，会增加单体电池串联的数量，会使整车质量和成本增加，动力性下降且布置困难

电机额定电压常由电机的参数决定，并正比于电机额定功率。即电机的额定功率越大，电机的额定电压越高。同时，电机额定电压选择要符号标准系列规定的电压。

式中，Temax为驱动电机的峰值转矩，N·m;Te为驱动电

机的额定转矩，N·m。

驱动电机参数初步确定之后，还须验证是否满足一定速度下的最大爬坡度和汽车行驶最高车速的要求，即

1

2

最大传动比应该满足汽车的爬坡性能，同时要兼顾电机低速区工作的效率；最小传动比应该满足汽车行驶的最高车速，同时尽量降低电机输入轴的转速，兼顾电机高转速工况下的效率

在电机输出特性一定时，传动系统的传动比选择依赖于整车的动力性指标

电动汽车传动比的选择应该满足汽车最高车速、最大爬坡度以及对加速时间的要求

对于传统的内燃机汽车，挡位数越多，相应地增加了发动机工作在高性能区域的可能性，进而提高了汽车的燃料经济性。相比之下，电动汽车的动力来自驱动电机，电机具有较宽的工作范围。电机特性为低速恒转矩，高速恒功率，适合电动汽车的运行，并不需要过多挡位。过多挡位会增加变速器的结构复杂性。固定速比的变速器并不能满足电机常工作于高效率区。两挡变速器具有结构简单、成本低、控制容易的特点，同时又能满足汽车动力性和经济性的要求。

传动系统的传动比的选择应该满足的原则

在电机输出性能一定的前提下，传动比