纯电动汽车动力匹配及计算仿真(3)

表3

电机参数

参数数值额定电压（V）312额定转速（rad/s）3000额定转矩（N·m）35额定功率（kW）11最大转速（rad/s）6000最大转矩（N·m）170最大功率（kW）

27

3.2电动汽车动力电池的选配

由动力电池的选配主要是确定电池组数目和电池组容

量。由电池组的最低工作电压应能满足电机最小工作电压来确定电池组的最小数目，由电池组的最大输出功率应该满足电机的最大功率确定电池组的最大数目，由电动汽车的续驶里程确定电池组容量［5］

，经计算，选择的动力电池基本参

数如表4所示：

表4

动力电池参数

参数数值标称容量（Ah）300电池的最小电压（V）12电池组组合方式并联体积（mm）210×175内阻（mΩ）＜11质量（kg）168电池组个数12放电深度

0.7

4动力中断现象及分析

根据所给参数在MATLAB环境下，利用M编辑器得出

如图2所示的功率平衡图

。

图2

功率平衡图

部分M程序如下：

Ft=（im（i）*i0*nt*Tm）/Rr；ua=0.377*nm*Rr/（i0*im（i））；Pe=Ft．*ua/3600/nt；str=［＇r－＇，＇b－＇］；plot（ua，Pe，str（i））；axis（［0，120，0，20］）；gridon；holdon；end

f=0.0096+1.523*10^（－3）*（ua/100）；Ff=f*G；Fw=Cd*A*ua．*ua/21.15；Fz=Ff+Fw；Pz=Fz．*ua/3600/nt；plot（ua，Pz，＇k－＇）；

由图可知。一档和二档在恒功率区没有重合部分，换挡后使得功率有所降低，并产生了动力中断，降低了整车的动力性。同时，在换挡过程中因动力的突然变化，会产生换挡冲击，这对换挡机构的使用寿命和整车舒适性都会产生不良的影响

［6］

。分析动力中断的原因，是由于一档在最高转速下

的速度小于二档在额定转速的速度，以nb，np分别表示额定转速和最高转速：

1档最高转速下，车速为：

ua1=0.377*np*Rr/（i0*ig1）

（7）

2档额定转速下，车速为：

ua2=0.377*nb*Rr/（i0*ig2）

（8）要想不发生动力中断，则必须保证：

ua1＞=ua2；

（9）

由表达式可知，有两种方法：①重新选择转速调节范围更大的电机；②重新设计传动比。根据项目的实际需要，在电机选择不变的情况下选择重新设计变速器的传动比。

5根据动力性要求建立传动比约束

汽车的动力性指标用最高速度、加速时间和最大爬坡度

来评价，所以设计的传动比首先应该满足最高速度、加速时

间和最大爬坡度。汽车的常规速度应该对应着汽车在额定转矩下的车速。相邻两档传动比比值应该在一定范围内，根据以上条件建立变速器传动比的约束不等式［7］

。

1）由电机最高转速和最高稳定车速来确定2档传动比

的上限：

i0ig2－0．377

npr

u≤0（10）

max

其中：i0为主减速比，np为电机最高转速，umax为设计最高速度，计算得：ig2≤2.082．

2）由最高车速的约束条件确定2档传动比的下限：

（mgf+C2DAumax

i－21．15

）r

0ig2

η≥0

（11）

TTumax

其中：f为滚动主力系数，随车速而变化；Tumax为额定工况下的最高转速对应的输出转矩，计算得：ig2≥1.689．

3）由最大爬坡度的约束条件确定1档传动比的下限：αC2［mg（fcosDAui

m+sinαm）+r

i0ig1

－21．15

ηT≥0（12）

Tmax

—137—

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