動(dòng)力總成參數(shù)匹配與優(yōu)化設(shè)計(jì)

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1、動(dòng)力總成參數(shù)匹配與優(yōu)化設(shè)計(jì)目錄電動(dòng)車(chē)的性能參數(shù)確定理論計(jì)算ADVISOR/CRUISE仿真電機(jī)的選型動(dòng)力電池PACK技術(shù)電動(dòng)車(chē)性能參數(shù)確定1外形參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)總長(zhǎng)(mm)11990總高(mm)3260總寬(mm)2540軸距(mm)6000車(chē)廂內(nèi)高(mm)2310前懸/后懸(mm)2640/3350接近角/離去角(O)7/7乘客人數(shù)N+1電動(dòng)車(chē)性能參數(shù)確定2性能參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)底盤(pán)型號(hào)承載式車(chē)身廠定最大質(zhì)量(kg)18000最高車(chē)速(km/h)69最大爬坡度(%)20最大續(xù)駛里程(km)1500~30km/h加速時(shí)間(s)≤1030~50km/h加速時(shí)間(s)≤15設(shè)計(jì)計(jì)算對(duì)

2、確定的車(chē)型的靜態(tài)參數(shù)，動(dòng)力性及通過(guò)性的定量驗(yàn)證。先在理論上得到整車(chē)的性能參數(shù)整車(chē)重量、軸荷分配及重心計(jì)算按下列公式分別計(jì)算出汽車(chē)的最大總質(zhì)量，前軸軸載質(zhì)量，后橋軸載質(zhì)量及質(zhì)心位置整車(chē)重量、軸荷分配及重心計(jì)算M──汽車(chē)最大總質(zhì)量M1──前軸載荷質(zhì)量M2──后橋載荷質(zhì)量Mi──各總成質(zhì)量Xi──各總成質(zhì)心X軸坐標(biāo)值hi──各總成質(zhì)心離地高度M1i──各總成相對(duì)應(yīng)前軸質(zhì)量hg──汽車(chē)的質(zhì)心高L──汽車(chē)軸距A──汽車(chē)質(zhì)心距前軸距離M2i──各總成相對(duì)應(yīng)后橋質(zhì)量整車(chē)重量、軸荷分配及重心計(jì)算計(jì)算的結(jié)構(gòu)，前軸、后橋的載荷分配滿足《客車(chē)通用技術(shù)條件》中前軸軸載質(zhì)量不小于車(chē)輛總質(zhì)量的25

3、％,驅(qū)動(dòng)橋的軸載質(zhì)量不小于車(chē)輛總質(zhì)量的50％的要求。如果計(jì)算不符合要求，則進(jìn)行優(yōu)化。動(dòng)力性能計(jì)算---理論計(jì)算基本說(shuō)明：---風(fēng)阻系數(shù)A---迎風(fēng)面積()---滾動(dòng)阻力系數(shù)---整車(chē)傳動(dòng)效率系數(shù)轉(zhuǎn)速：ｎ=轉(zhuǎn)矩：T=動(dòng)力性能計(jì)算---理論計(jì)算1根據(jù)最高車(chē)速確定最大轉(zhuǎn)速2根據(jù)爬坡性能確定最大扭矩3根據(jù)加速性能確定最大功率動(dòng)力性能計(jì)算---仿真利用仿真分析軟件，建立典型公交線路四工況模型或六工況模型，并對(duì)待研制車(chē)型進(jìn)行整車(chē)匹配計(jì)算，舉例：此車(chē)型的動(dòng)力總成部件包括電池、電機(jī)、主減速器、差速器以及車(chē)輪。其動(dòng)力總成及連接方式如下圖所示。動(dòng)力性能計(jì)算---仿真1）整車(chē)模型搭建在Cru

4、ise元件庫(kù)中選取所需要的元件，拖拽到建模區(qū)，然后根據(jù)不同的連接方式將各元件模型連接在一起，組成純電動(dòng)客車(chē)的整車(chē)模型。動(dòng)力性能計(jì)算---仿真2）模塊間信號(hào)連接信號(hào)主要分為物理信號(hào)和電信號(hào)。為保證車(chē)輛模型的正確，必須將各個(gè)部件的信號(hào)進(jìn)行連接，比如電機(jī)信號(hào)連接、駕駛室信號(hào)連接等等；3）模塊參數(shù)設(shè)置各模塊功能的實(shí)現(xiàn)及其實(shí)際所提供的功率主要是由其本身的參數(shù)決定的。對(duì)于純電動(dòng)客車(chē)來(lái)說(shuō)，其動(dòng)力性能的好壞取決于整車(chē)、電池和電機(jī)的參數(shù)設(shè)定，所以必須加載整車(chē)參數(shù)、電池參數(shù)、電機(jī)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，同時(shí)對(duì)續(xù)駛里程的相關(guān)參數(shù)也必須進(jìn)行設(shè)置動(dòng)力性能計(jì)算---仿真4）加速性能分析車(chē)輛從靜止起步，全油門(mén)

5、加速，計(jì)算車(chē)速?gòu)?-50km/h的加速時(shí)間。設(shè)置最高車(chē)速、滿載爬坡度分析、制動(dòng)距離分析。動(dòng)力性能計(jì)算根據(jù)理論計(jì)算和仿真，基本可以確定待選用電機(jī)的基本參數(shù)，比如最大功率、最大扭矩、最大轉(zhuǎn)速、額定工作電壓范圍、工作電流范圍等等；電池的基本使用參數(shù)：母線電壓、母線電流、使用電芯及PACK方式等等。整車(chē)穩(wěn)定性計(jì)算1）汽車(chē)縱向行駛穩(wěn)定性計(jì)算汽車(chē)的縱向行駛穩(wěn)定性即保證汽車(chē)上坡時(shí)不致縱向翻車(chē)，其條件為：b-質(zhì)心距后橋的距離；hg-汽車(chē)質(zhì)心高ψ-道路附著系數(shù)整車(chē)穩(wěn)定性計(jì)算2)汽車(chē)橫向穩(wěn)定性計(jì)算靜態(tài)側(cè)翻角計(jì)算：B——前輪距靜態(tài)側(cè)翻角β，《客車(chē)通用技術(shù)條件》中規(guī)定應(yīng)大于35°計(jì)算進(jìn)行比較，

6、然后優(yōu)化整車(chē)穩(wěn)定性計(jì)算3）最小轉(zhuǎn)彎直徑Dmin計(jì)算Dmin＝2[(L/tgθ。+B'/2+B/2)2+(L+h)2]1/2通過(guò)性計(jì)算1）縱向通過(guò)半徑R12）橫向通過(guò)半徑R23）輪胎負(fù)荷率電機(jī)選型由于對(duì)于純電動(dòng)汽車(chē)，整車(chē)驅(qū)動(dòng)功率全部來(lái)自主電機(jī)，所以上面的總功率需求即為主電機(jī)的功率。且電機(jī)的連續(xù)功率取決于在工況循環(huán)中電機(jī)的實(shí)際工況點(diǎn)的分布區(qū)間，保證在連續(xù)功率值附近的區(qū)間電機(jī)有較高的效率。一般按過(guò)載系數(shù)2倍進(jìn)行匹配。電機(jī)主工作點(diǎn)分布主要集中在基速附近，使電機(jī)的效率較高。考慮實(shí)際循環(huán)工況的分布來(lái)確定。一般選擇電機(jī)的基速比為3。保證在基速附近的工作點(diǎn)較多，工作于高效區(qū)的機(jī)會(huì)多，使

7、的整個(gè)系統(tǒng)的效率會(huì)得到改善。電池PACK跟某一個(gè)電池廠家合作，該電池廠會(huì)向整車(chē)廠提出基本需求輸入，如電壓平臺(tái)范圍、裝電池量；電池廠根據(jù)需求輸入信息，出幾個(gè)方案，里面包括2.1）串并數(shù)、標(biāo)稱容量、標(biāo)稱電壓、電壓范圍、標(biāo)稱能量2.2）排布方案：幾箱電池、箱內(nèi)電池布置情況2.3）箱體尺寸3)相互溝通基本參數(shù)后，電池廠會(huì)出一個(gè)電池詳細(xì)設(shè)計(jì)方案