日期:2023-02-22 14:42:59瀏覽量:33082
以某一型號的傳統轎車為例,改裝為純電動轎車,重新設計動力系統參數,并驗證匹配設計方法是否合理。整車數據見表1,三電及減速器性能指標見表2。
表1 整車數據
表2 三電及減速器性能指標
1 電池參數
1.1 電池電量匹配
電池的電量主要由整車續航里程和電機、電控、電池的效率及能量回饋率等因素來確定。
1.1.1 勻速行駛里程的電池電量需求
在水平路面勻速行駛的電池電量平衡方程如下:
式中:S 1——車輛續航里程,km;η 1、η 2、η 3——傳動系統效率、電機控制器系統效率、電池的放電效率,取估算值η 1=92%,η 2=88%,η 3=100%;P 0——整車附件耗電量,kW。
根據式 (1),按標準m取半載質量,令V=60,80 km/h,可得到電池電量與續航里程的關系擬合曲線,見圖1。
1.1.2 NEDC下的電池電量需求
因減速電機的轉速項目設計最高車速為120 km/h,因此這里計算需考慮典型城市工況及城郊工況。根據減速電機的轉速加速過程中行駛方程,可以推到一個勻加速工況下電機所做的功:
1 電池電量與續航里程的關系擬合曲線
2 NEDC工況不同回饋率下續航與電池電量的關系擬合曲線
式中:a——加速度,m/s 2;V 0——初始車速,m/s;V——勻速行駛車速,m/s。
于是得到NEDC工況下續航里程S 2與電池電量的關系式:
式中:t 0——一個工況循環車輛運行時間,s;S 0——一個工況循環車輛運行距離,km;η 1——機械傳遞效率;η 2——電機電控系統平均工況效率;η 3——電池的充電效率;η 4——制動能量回饋率,%。
將整車相關技術參數代入式 (3),(4),依據標準,由一個NEDC循環車輛運行時間t 0=900 s(不含停車時間)估值低壓附件功率P 0=0.2 kW,電機電控系統平均工況效率估值η 2=88%,放電效率η 4=100%,在無制動回饋的條件下,一個NEDC工況電池的輸出電量為:
對于減速電機的轉速工況,可以推到一個勻減速工況下電池可以回收的能量如下:
將整車相關技術參數代入式 (5),根據NEDC工況要求,電池能量回饋率=W 回饋/W 功=13.8%。
由NEDC工況標準得知一個NEDC循環車輛理論行駛距離S 0=11.023 km,在制動能量回饋為η 4的條件下,電池電量與續航里程的關系式:
式中:S 2——NEDC工況下續航里程,km;η 4——制動能量回收率,%。
由式 (5)得到NEDC工況下,車型電池電量與續航里程及能量回收率的關系擬合曲線,見圖2。
由圖2可查到要滿足NEDC工況整車續航里程250 km的要求,動能量回饋率,電池電量在36.99~40.11 kWh之間,考慮到百公里電耗要求,按能量回饋率8%估值,確定電池電量:W 2=37 kWh。