• 带增程器纯电动汽车动力体例策画计划

      

    带增程器纯电动汽车动力体例策画计划

    带增程器纯电动汽车动力体例策画计划

    带增程器纯电动汽车动力体例策画计划

      带增程器纯电动汽车动力系统设计方案_计算机硬件及网络_IT/计算机_专业资料。带增程器纯电动汽车动力系统设计方案 带增程器的纯电动汽车动力系统设计 前言 众所周知,我国在传统内燃机汽车方面一直落后于发达国家,有很多 关键技术依赖于发达国家的汽车企业,常常被别人牵着鼻子走,这也 造成了我国汽车行业长期处在一种低水准、高成本的模式下运作,非 常不利于我国汽车行业的正常发展。 目前全球汽车行业正处于转型阶段,由于石油资源的短缺和环境 的日益恶化,使得人们不得不考虑从传统内燃机汽车向新能源电动汽 车转型,这也给我国汽车行业带来了发展契机,大力发展新能源电动 汽车,掌握其关键技术,就能让我国汽车企业在未来的全球竞争中占 得先机,在汽车行业占据领先地位。 1电动汽车及 Range - Extender 简介 电动汽车具有高效、节能、低噪声、零排放等显著优点,在环保 和节能方面具有不可比拟的优势。目前电动汽车技术的研发已成为各 国政府和汽车行业的热点。电动汽车指全部或部分用电能驱动电动机 作为动力系统的汽车。它包括燃料电池电动汽车(FCEV)、混合动力 电动汽车( HEV )和纯电动汽车( BEV ) 3 种类型。其中纯电动汽车 (Battery Electric Vehicle)发展时间最长,曾被全球汽车企业广泛看 好,从20世纪70年代至今,可以说比其他类型电动汽车的发展时间都 长,经验也丰富,开发成本也较低。 但由于目前蓄电池储能有限,纯电动汽车存在一次充电后续驶里 程短的问题。考虑采用在纯电动汽车上加装一个增程器( RangeExtender)的方法来增加纯电动汽车的续驶里程。 增程器(Range-Extender)是为了增加纯电动汽车行驶里程而加装 在纯电动汽车上的一个附加储能部件。通常用户可以在出行时根据行 驶里程需求自行选择安装或者不安装(降低车重,可以减少能量消 耗)。美的空调电脑版坏了 需求增程器的形式通常有:小型发电机、蓄电池和燃料电池等。而 由于增程器的工作特点,通常对其性能有如下要求: (1)要求系统可靠,长时间待机后可以立刻进入工作状态; (2)由于工况单一,要求对工作点进行较好的优化以降低系统成 本,提高效率。 相比纯电动汽车,带 Range-Extender 的电动汽车在行驶里程方面 有很大的优势,相比传统油电混合动力汽车,带 Range-Extender 的电 动汽车在排放方面优点十分突出,而相比新型电电混合动力汽车,带 Range-Extender 的电动汽车以蓄电池驱动为主,更偏向于纯电动驱 动,因此也可视其为从混合动力驱动向纯电动驱动的一种过渡方法。 2动力系统总体规划 带有 Range-Extender 的纯电动汽车动力系统结构大致如图1所示。 设计车辆的动力系统往往要先确定车辆的整车性能指标。车辆的 整车性能中与动力系统相关的指标主要包括:动力性、经济性、排放 等,对于电动汽车还要确定其一次充电后的行驶里程。车辆的动力性 能通常采用最高车速、最大爬坡度和加速性能来衡量。经济性是通过 车辆的百公里油(能)耗来衡量。排放则是通过百公里排放的污染物 来衡量。 首先根据开发目的和国家法规标准来确定待开发车辆的动力性能 指标,其中加速性能用汽车从静止加速到某一速度所需的时间来确 定,通常使用0~100km/h 的加速时间来评价汽车的加速性能。 在确定了待开发车辆的动力性能要求之后,根据上述3个动力性能 指标来确定驱动系统的参数,对于电动汽车即确定驱动电机的参数。 根据行驶里程的要求可以确定车辆储能部件的参数,对于电动汽 车即确定蓄电池的电量。 纯电动工况下为零排放,故只需考虑 Range-Extender 的排放问 题。 3选择驱动电机 理想车用电机的特性可以用图2表示。转折转速 nb 以下以 Tmax 恒 转矩运行,以上以 Wb 恒功率运行。电机输出特性与车辆行驶时车速 范围宽、低速转矩大的要求相一致。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、转折转速、额定功率等。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。 3 . 1确定电机最大功率 (1)最高车速工况 整车力平衡方程: F t= F f + F w(1) 汽车驱动力:F t; 滚动阻力:F f = m·g·f; 空气阻力:F w = CdAV2/ 21.15, 风阻系数:C d, 汽车车速:V, 迎风面积:A, 滚动阻力系数:f。 汽车以最高车速行驶所需要的电机功率: P t= Ft·V max(2) (2)最大爬坡工况 整车力平衡方程: F t= F f+ F w + F p(3) 坡道阻力:F p = m 2·g·sinα P 2= Ft·V b(4) 3.2确定电机最高转速 需要先选择传动系统总传动比:i。 n max = V· I /(0.377×r)(5) 车轮半径:r。 3. 3确定电机转折转速 转折转速对应电机恒转矩工况向恒功率工况转换时的车速,即对 应于恒转矩工况时的最大转速。 3. 4校核加速时间 加速过程通常分为恒转矩和恒功率两个阶段。 恒转矩阶段整车驱动力:Ft1 = Tmax/ Vb 转折转速时的车速:Vb 恒功率阶段整车驱动力:Ft2= Wb/ V 因此整车加速时间: 4选择储能电池 通常按照以巡航车速完成所要求行驶里程所需要的能量来确定储 能电池电量。 作为纯电动汽车动力电池的常见类型为铅酸电池、镍镉电池和镍 氢电池、锂电池、磷酸铁锂电池等。其中磷酸铁锂电池也是一种锂电 池,其比能量不到钴酸锂电池的一半,但是其安全性高,循环次数能 达到2000次,放电稳定,价格便宜,因此通常选择磷酸铁锂电池作为 电动汽车的动力电池。 5选择 Range – Extender 通常可选择的增程器类型为小型发电机或者燃料电池。基于尽量 避免使用燃油和争取实现零排放的初衷,建议选用蓄电池或燃料电池 作为 Range-Extender。 根据动力电池的充电电压和车辆行驶里程的要求可以确定 RangeExtender 的输出电压和储电量。 6实例分析 假设开发一辆场馆车,整车参数如表1。 表1整车参数(新能源汽车聚焦网制表) 参数名称 纯电动续航里程 续航里程(km) Extended Range 数值 60 60 总续航里程 空载质量(m1/kg) 满载质量(m2/kg) 车轮半径/mm 风阻系数 迎风面积(m2) 滚动阻力系数 传动效率(nt) 120 495 570 222.4 0.35 1.96 0.015 0.95 根据其使用目的和常用工况可以选择动力性能指标如下。 最高车速:Vmax = 40km/h; 爬坡能力:以 Vb = 10km/h 车速爬15%的坡道; 加速能力:0-30km/h 用时小于5s; 巡航车速:Vn = 30km/h。 6 . 1计算电机参数 根据式(2)和式(4)确定其最大功率为其最大爬坡工况,计算 出最大功率为2.68kW。 电机额定功率通常是巡航车速工况的功率,按式(2)代入巡航车 速可得额定功率为0.99kW。 选择的驱动形式为四轮轮毂电机驱动,因此传动比为 1 ,根据式 (5)得出 nmax=480(1/min)。 转折转速即为最大爬坡车速时对应的电机转速,根据式( 5 )得 出:nb=120(1/min)。 根据式(6)得出加速时间为3.464s,满足性能要求。 6. 2计算动力电池参数 以巡航车速30km/h,行驶60km 所需能量: 磷酸铁锂电池放电电压在2.5V~3.5V 之间, 故可选用20个放电电压为3V 的磷酸铁锂电池 串联。考虑安全系数可选择电池参数如下: 电池电压为60V,容量为80Ah; 希望 SOC:0.2~0.9; 校核电池能量: E = 60×80×(0.9 - 0.2)= 3.36(kW)(8) 满足需求。 6 . 3选择 Range - Extender 参数 要求 Range-Extender 提供可供该车行驶60km 的能量,考虑蓄电池 充电效率,Range-Extender 的储电量应比蓄电池的4.8kW·h 略大,可 取5kW·h。磷酸铁锂电池充电电压在3.5V~4V 之间,故选择增程器输 出电压为 80V 。为实现零排放的初衷,在此选择小型燃料电池作为 Range-Extender。 7总结 文中介绍了 Range-Extender 这个在国内比较新颖的概念,并详细 说明带 Range-Extender 的纯电动汽车动力系统设计过程,最后辅以实 例。希望能在电动汽车动力系统设计方面起到抛砖引玉的作用。

    本站文章源于互联网采集,如有侵权请发邮件联系我们,我们在第一时间删除。 转载请注明:带增程器纯电动汽车动力体例策画计划

    2019-10-28 06:54

耳鸣康复仪 秒速时时彩信誉网站 大发快三 彩足球官网 成功彩票 金利彩票官网 一分快三计划网址 加拿大28官网 万购彩票 阿里彩票登录网址