低速电动车规范作业组在规范草案中提出了以下动力功能和能量耗费目标:最高车速、爬坡功能、起步加快功能、续行路程、能量耗费量及测量方法。下图为会议PPT原图片:
本期周报将经过车辆的力学模型,给出满意参数条件下的动力装备核算方法,并对各参数改变之间的彼此影响进行剖析,然后给出装备优化的方向及主张。
1、模型树立
常见低速电动车动力系统安置简图如下:
低速电动车运转时,由动力电池供给能量,在控制系统的效果下,经过电机转化为机械能,经传动系抵达车轮,使驱动轮与地上之间发生彼此效果力。车辆行进时的受力情况如图所示。
当车辆正常运转时,遭到阻止其运动的阻力的效果。这些阻力一般包含轮胎翻滚阻力、空气阻力、爬坡阻力及加快阻力等。因而,轿车在运转进程中的行进方程式可表示为:
F=Fr+Fw+Fg+Fj
2、参数核算
(1)电机功率确认
电机的最大功率Pmax,有必要一起满意最高车速时功率Pe,最大爬坡度时功率Pa,和满意加快时刻的功率Pc三者的要求,即Pmax≥max[Pe,Pa,Pc]。
其间各参数含义及取值如下:
核算进程以无风条件为准
(2)电池组容量确认
动力电池的容量首要是由续驶路程决议,其核算公式如下:
Cb一动力电池组的容量,Ah;
L一续驶路程,km;
e一单位间隔耗费的能量,kJ/km;
Ub一动力电池模块的作业电压,v;
DOD一放电深度。
(3)传动比的确认
a. 最小传动比的确认
由电机最高转速和最高行进车速确认的i_min为:
nmax——电机最高转速,r/min;
Vmax——电动轿车最高车速,km/h。
b. 最大传动比的确认
由最大爬坡度和最大输出扭矩决议的i_max为:
T_max ——电机最大输出扭矩,N·m;
α—— 最大爬坡度
由最高车速和电机最高转速对应的电机扭矩决议的i_max为:
Fw——最高车速下电动轿车的空气阻力,N;
TMmax——电机最高转速下对应的输出转矩,Nm。
3. 实例剖析
以商场常见的一款低速车型为例,其车型参数如下:
规划目标:
(1) 最高车速≥55km/h;
(2) 最大爬坡度为15%(12km/h);
(3) 0~40km/h加快时刻小于12s。
核算可得:电机功率P>7.3kW,可挑选7.5kw沟通电机。典型挑选类型及参数见下表:
核算对应传动比分别为i={10.93,6.6,4.4},可在常见低速车后桥速比中挑选i=8的类型。
4. 参数剖析
(1)各参数改变对续行路程的影响剖析:
能够看出电池组容量对续驶路程的影响最为显着,其次是传动系传动比、整车质量、翻滚阻力系数、空气阻力系数。这首要是因为续驶路程与电池组容量有直接的联系,电池组容量越大,电池组所储存的电能越多,续驶路程相应延伸,但电池组的分量添加,整车的整备质量添加,导致行进阻力也添加,反过来又影响续驶路程。
也就是说,经过电池容量的添加也是有临界点的,超越了就没有正面效果了。比方在车上再备一组电池,这样做经济性十分差,电能大部分都耗费到电池的自重上去了。因而不少小车型,因为分量小,即便少装电池,续行路程也可和大车型相等。关于低速电动车来讲,尺度超越3600mm后,经济性就会下降。从这一个方面讲,规范将尺度约束在3500mm,仍是有合理性的。
当电池容量相同的情况下,车身越轻的,路程会越远。所以怎么把车做的“又轻又健壮”,是下一步低速电动车一个要点的技能晋级方向。需求研讨尽量经过轻量化去进步续驶路程。?所以说,跟着后期竞赛的加重,厂家的技能创新和实力会越来越重要。
翻滚阻力系数的影响:翻滚阻力系数与路面的品种行车速度以及轮胎的结构、资料、气压等有关。一般来说子午线轮胎的翻滚阻力系数较小。有不少车为了美观,挑选宽胎,实践从功率上讲,挑选窄一点的轮胎类型对续行路程是很有利的。
(2)各参数改变爬坡度的影响剖析:
从上图能够看出,在对爬坡度的影响中,传动系传动比的影晌最为显着,.其次是整车质量、电池组容量。翻滚阻力系数和空气阻力系数对爬坡度没有影响。
选用较大的传动比能够获得较好的爬坡功能,但这样会下降最高车速。
(3)行进工况的影响
行进工况对低速电动车的续驶路程影响很大。关于恒速行进,电流随车速的添加而添加,每公里耗费的电能随车速的升高添加,而电池的放电容量则随车速的升高而减小,故其续驶路程随行进车速的升高而削减。依据核算剖析,低速电动车车速为32km/h时的续驶路程挨近最大值,因而,低速电动车的经济车速在32km/h左右。
规范指定选用40km/h等速法测验路程。关于多工况路途试验,因为频频起步、加快和减速,电池常常处于大功率和大电流放电状况,电池的有用容量大幅下降,致使纯电动轿车的续驶路程显着比恒速行进时减小,行进工况越杂乱,加快度越大,低速电动车的续驶路程越小。因而,选用恒速工况来调查低速电动车的续驶路程,会和实践路程有较大差异。而对用户来讲,合理的驾驭方法是用小的加快度加快,尽量坚持中低速蛩傩惺弧