2022年电动车辆设计方案中的匹配理论研究pdf.docx
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1、精品学习资源第22 卷第6 期北京理工高校学报Vol. 22No. 62002 年12 月 JournalofBeijing InstituteofTechnology Dec. 2002文章编号: 100120645 2002 0620704204电动车辆设计中的匹配理论争论影响因子综合评判法Z 具体争论和评判了两种典型的电动车辆用电池组连接方案证了该匹配理论的正确性争论了电池组容量挑选对电动车辆整车动力性和续驶里程的影响, 提出了一种合理配备电池组容量的方何洪文,余晓江,孙逢春 北京理工高校车辆与交通工程学院, 北京100081摘要:法 Z 定义了车辆动力性和续驶里程影响因子, 给出了相应
2、的运算公式, 建立了相应的匹配原就Z 通过对BJD 61002EV 电动公交车的匹配运算, 验Z 该匹配方法可用于指导电动车辆的设计, 特殊是电池组容量的匹配设计和连接方案的设计Z欢迎下载精品学习资源关键词: 电动车辆;电池容量;续驶里程;匹配中图分类号: U 46312文献标识码:AA Study on theMatchingDesign of Electric VehiclesHE Hong2w en,YU Xiao2jiang,SUN Feng2chunSchoolofVehicle and Transportation Engineering, Beijing Instituteof
3、Technology, Beijing 100081, ChinaAbstract:Influenceofbatterypacksparametersontheperformanceandrangeofelectricvehiclesisdiscussed.Amethodtoselectbatterypack sparametersreasonablyisputforward, namelyamethod of combined evaluation of the influence factors. The influence factor of vehicle perfor2mancean
4、dthatofvehiclesdrivingrangearedefined,andthemethodsofcalculationarelisted.Two typical schedules of connection for the battery pack are also discussed and evaluated. FromthematchingdesignpracticeofBJD61002EV ,thereasonabilityofmethodofmatching isverified.Thedesignmethodcanbeused toguide thecapacityde
5、signofelectricvehicles.Key words: electric vehicle; battery capacity; driving range; matching由于电动车辆使用了可再生能源并且实现了零能量较低, 使得电池组占整车质量的百分比较大, 严排放行驶而成为21 世纪的重要交通工具1 ,但电动重影响到电动车辆的动力性和续驶里程3, 4 Z实现电车辆至今仍难于推广使用, 其中的一个重要缘由就池组容量挑选和整车动力性与续驶里程之间的合理是车载能源问题欢迎下载精品学习资源2 Z使用高性能的镍氢电池组、锂离匹配成为电动车辆设计中需要考虑的一个重要问子电池组等作车载能源,
6、 整车质量较小, 可满意车辆题Z对动力性和续驶里程的要求, 但电池组价格过高、技术不成熟, 而且每个电池单体性能一样性较差, 严峻 1电动车辆动力性能运算影响了电池组的使用寿命Z 使用技术比较成熟、价格与一般车辆相像, 电动车辆的动力性主要用3较低的铅酸电池组作车载能源, 由于电池组自身比收稿日期: 20020307基金工程: 国家“ 863”方案工程2002AA 501800作者简介: 何洪文1975- ,男, 博士生;孙逢春1958- ,男, 教授, 博士生导师, 长江学者第6 期何洪文等: 电动车辆设计中的匹配理论争论CDA 2dva欢迎下载精品学习资源a+ Dm a+ m b ,为滚k
7、W h km 1-121115v 316d t式中F 为车辆行驶总阻力, N; m b 为电池组A动阻力系数; A 为坡道角 , ; CD2; v a为行驶车速 , km h辆旋转质量换算系数Z为迎风面积,m-1 ; D 为车质量, kg ; m a 为除去电池组的整车质量为空气阻力系数;, kg ; f3电池组容量挑选方面的指标评判, 即: 最高车速v am ax 、加速时间t 和最大爬坡度imax5Z为表达出电池组对车辆动力性的影响, 运算过程中对电池组进行单独考虑ZF =m a+ m b g co sA f +m a+ m b g sinA+车辆最高车速运算:F tnmF v a ,欢迎
8、下载精品学习资源nm nmmax , 2rnmv a= 01377 ,io式中nm为主驱动电动机的工作转速,r m in -1;F t为主驱动电动机以最大限流工作时车辆获得的驱动力,N ; nmm ax 为主驱动电动机的最高工作转速,r m in -1; r为车轮半径,m; i0为主减速器速比Z满意式2 的车速最大值即为反映车辆动力性的指标v am axZ车辆加速时间运算:v2 1d tt=dv a= v1dv a 3161 v2 Dm a+ m b dv a,欢迎下载精品学习资源316 v1 CDAv a2F t-m a+ m b gf211153式中v1 为加速行驶起始车速 ,km h-1
9、 ; v 2为加速行驶终止车速, km h-1Z车辆爬坡度运算:CDAv a2 F t21115-i= tanA= tan arcsin m a+ m b g1+ f 2arctan f 4Z2 电动车辆续驶里程运算续驶里程是反映电动车辆行驶性能的一个重要指标, 为反映出电池组容量对续驶里程的影响, 采纳如下运算方法欢迎下载精品学习资源:Em bW b s= ,5e m a+ m b e0式中E 为电池组布满电时的总能量, kW h; e 为电动车辆单位里程能耗 t-1Z, kW h km -1 ;W b 为电池比能量,W h kg -1 ; e0 为电动车辆行驶的比能耗,电池组容量的挑选一方
10、面影响车辆行驶的续驶里程, 另一方面也影响到车辆的整车质量和行驶动力性Z 为更加直观地反映出这种影响程度, 定义车辆动力性影响因子ND和续驶里程影响因子NE,即:ND=vam ax或ND=t0或ND=imax , 6v am ax0tim ax0 sE= 7Ns0 Z式中欢迎下载精品学习资源v am ax , t, im ax和s 分别为取不同的电池组容量时车辆的最高车速、加速时间、最大爬坡度和续驶里程; v am ax0 , t0, im ax0和s0 分别为设计目标中要求的车辆行驶最高车速、答应的最大加速时间、最大爬坡度和续驶里程Z电池组容量挑选应同时满意NE 1 和ND 1Z4运算和设计
11、实例以北京理工高校研制开发的电动公交车BJD 61002EV 为运算实例Z BJD 61002EV 选用了两种类型的电池 锂离子电池和铅酸电池, 并且在公交线路上进行了运营试验, 能耗试验结果如图1Z由图1 的试验结果得到BJD 61002EV 整车的市区行驶平均比能耗为01065 kW hkm -1t-1Z作者仅对铅酸电池组的容量挑选和配重进行争论 Z 铅酸电池比能量取为35 W h kg -1Z取不同的电池组容量 或质量值得到的整车性能指标如图2 所示, 加速时间取直接挡, 起步加速至60 km h-1 的时间欢迎下载精品学习资源Z 该车基本参数如表1, T m ax为工作转矩最大值Z由图
12、2 的运算结果知, 转变电池组的质量和容量对车辆的最高车速影响较小, 可以不予考虑, 但对车辆的爬坡度、加速时间以及续驶里程都有较大的影响Z 现采纳定义的车辆动力性影响因子ND和续驶 里程影响因子NE表示电池组质量和容量对车辆性北京理工高校学报第22 卷a 耗电容量 C与行驶里程sa 关系曲线 b 耗电能量 E a 与行驶里程 sa 关系曲线c 单位里程能耗e 与行驶里程sa 关系曲线d 比能耗e0 与行驶里程sa 关系曲线图1 市区公交线路运营时BJD 61002EV 能耗特性实测结果F ig. 1Energy consumption ofBJD 61002EV when run on ur
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