【《混合动力电动汽车的电机参数和电池的选择设计计算案例》2400字】

混合动力电动汽车的电机参数和电池的选择设计计算案例目录TOC\o"1-3"\h\u20856混合动力电动汽车的电机参数和电池的选择设计计算案例 1116441.1电机参数的选择 1118191.2电池的选择 5就混合动力电动汽车而言，动力部件的选择不仅要满足汽车的性能要求，还要考虑延长电池寿命等因素；考虑到控制策略的难度和车辆的重量，需要确定的参数主要包括发动机功率、辅助功率、电池类型和容量、对车辆性能的有显著影响的参数，这些参数还对节油量、以及排放和使用寿命也有显著影响。1.1电机参数的选择所选发动机的机械特性应与车辆的行驶特性相对应，具有较高的初始扭矩和2-3倍或更高的过载能力，具体的发动机参数必须根据车辆的性能要求计算确定，当然，不同工况下的性能要求是不同的。最高时速为160km/h，最大爬升速度为160km/h，在比较车辆功率后，即可确定所需的发动机功率。最高车速（）确定的最大功率（4.1）式中：——滚动阻力系数，对轿车而言，f=0.0165+0.0001（ua-50），其中ua——空气阻力系数,取；A——迎风面积（）,取A=3.141m2；——传动系效率，取=0.9；——电动机所需的功率（kw）；g——重力加速度，取9.8g；——汽车满载质量（kg），取为2225kg；Pm1（2）根据最大爬坡度(％)确定最大功率（4.2）式中——最大爬坡坡度,取=16.7°；——最大爬坡度的车速（km/h），取=25km/h；——滚动阻力系数，取=0.0126；——空气阻力系数，取；A——迎风面积（）,A=3.141m2；g——重力加速度，取9.8g；——汽车满载质量，取为2225kg；Pm2电动机所需的峰值功率应与功率指数下的最大功率相对应，以便电动机的适当峰值功率：通过替换上述公式中试验车辆的参数，可确定功率指数中的最大功率，如下所示：（4.3）将样车参数代入上述公式中可求得性能指标下的最大功率分别为：85kw，Pm2可知驱动电动机的峰值功率Pmax≥max(Pm1,Pm2)=85kw发动机的额定功率应满足车辆动态功率指标中最大转速的要求，即额定功率P（3）根据加速性能要求，计算加速时间：车辆从加速到100km所需的时间，由：测试加速性能，则：a=u式中u——加速了时间t后的车速100km。参看开瑞优翼1.6基础车型基本参数和RL6460技术经济指标，代入上式，我们可以计算出RL6460的电动机参数。计算时，在对其他传动系统部件尚未选型的情况下，我们沿用原车型的部件参数。得到有关电机的数据，得到相关参数表4.1表4.1泰安泰山动力电机公司电动发电两用电机技术参数功率（kw）电池电压转速(转/分)额定转矩（Nm）峰值转矩（Nm）峰值功率（kw）电流（A）峰值电流（A）重量（kg）1072150063.7130251542606212144350032.7702591.31806215144350040.19025114.4220481814435004912040137.5270552014435005514050152.9280582214435006015056168.3320622514440006013060191.4380582714445005713065206.8380623033345005713065100.1180583533360005512070116.6210624033335006213080133.124062根据计算分析，查询相关资料，选择电机的额定功率不小于23.69kw的电动机，其具体参数如表4.4所示。表4.2驱动电机的参数电机型号永磁同步电机额定功率25kw额定转矩47N·m额定电压333v最高转速7500功率因数0.94最大功率50kw该电机的优点很多.主要特点如下：有一机两用，节省空间节省投资，可靠性高。该电机作电动机运行产生驱动力，推动车辆前进；车辆滑行或制动，该机发电运行，发出电能给电池供电，将车辆动能转换成电能储存在电池中；负载特性优异，低速性能好，启动转矩大，启动电流小、适应电动车频繁起动的需要，节省电能；电机及驱动器采用风冷或水冷，温度低，免维护、可靠性高，电机寿命长。该电动机的详细技术参数图，如图4.5如下：图4.5电动机技术参数图1.2电池的选择1、电池类型的选择对于串并联式的混合动力汽车，必须在运行过程中反复对蓄电池进行充电和再充电。应考虑电池寿命和安全性。一般来说，应选择适合充放电的铅酸蓄电池，但考虑到其性价比和环保性，本次设计采用镍氢电池，此外，还应充分考虑电池容量的大小。大容量的电池可以减少启动、停车和电池充放电的次数，延长电池的使用寿命。然而，大容量的电池也意味着体积加大和重量的增加，这又难以保证车辆的动力性和经济性达到使用要求。确定一个足够的电池容量是系统优化的一个重要参数。电池参数的匹配主要考虑以下三个原则：（1）电压和功率范围应包括发动机电压和电流的工作范围；（2）加载和卸载范围应包括驱动和再生制动器的最大性能范围；（3）电池能量可以满足正常循环的要求。2、电池数目选择在良好平直路面，设纯电动行驶平均车速为50km／h，可计算出Pm3式中——滚动阻力系数，取=0.0265；——空气阻力系数，取；A——迎风面积（）,取A=3.141m2；——电动机所需的功率（kw）；——汽车质量，取为=2225kg；——电池输出功率（）；将参数代入式（4.5），得Pm3(4.6)——电动机的效率，取=0.94：——控制器的效率，取=0.87；——总工作效率，==0.81；——电动机所需的功率（kw）；将参数代入式（4.6），得Pb(4.7)式中——纯电动汽车以恒定速度所需的功率；——电池携带的额定总能量；——纯电动汽车持续运行时间，取=1；——纯电动汽车的续驶里程，取=50；将参数代入电池携带的额定总能量为：Wo(4.8)式中：——电池的额定容量(Ah)；——电池端电压；考虑到电机外电压，初步选择电池端电压为UoQ=20Aℎ？？？若用20Ah、3.2V镍氢电池则需要串联的电池组为：；需要并联的电池数为：40/20=2，取2组；电池携带的额定容量为：A·h则电池需要携带的总能量为kw表4.3镍氢电池参数单块电池电压36V额定容量10A·h放电深度0.70型号比亚迪H-D10Ah比功率200W/kg能量密度166Wh/l电池质量4.7kg外形尺寸选取出各部件后，为了便于以后的学习与应用，将改装后的整车相关参数整理如表4.6所示：表4.4改装后整车参数表总质量1850kg轴距2.5m最大装载质量2225kg轮距（前/后）1.610/1.600m迎风面积3.141m²车轮半径0.34m高度