纯电动客车电池模块的配置参数

纯电动客车电池模块的配置参数

由于公交车组的需要，由于它们的快速充电要求，我们只能依靠能源技术来实现新能源的替代。然而,纯电动客车的驱动电池的重量非常大,一味地追求电池总容量,无疑会增大整车的整备质量,这使得瞬时所需功率也就大大增加,导致增加了电池容量而续驶里程并不乐观的现象。为了使纯电动客车的续驶里程有明显增加,以满足大续驶里程的要求,增程式纯电动客车的出现也就理所当然了。1不同保护电件开启时间增程式纯电动是在纯电动的基础之上,增加一个发电组合实现的。由于在车辆行驶过程中,开启发电组合可以减小电池同等行驶条件下需要提供的电流,这就延长了电池的放电时间,使整车续驶里程大大增加。其中发电组合的开启时间依据于需要行驶的里程和电池的剩余SOC。其最佳的情况是:里程需要的电量=发电组合发电量+电池剩余电量。由于某车的发电组合的发电功率只有34kW,所以单独发电组合工作并不能驱动整车行驶,这就要求发电组合的工作需与电池供电同步,即发电组合需要补电的电量必须在电池电量耗尽前补完,这样才能保证整车达到规定的续驶里程。要保证电池补电在电池电量耗尽前补完,则需要估算每公里电耗、平均车速以及已行驶公里数。其计算原理如图1所示。通过以上模型,可以知道电池剩余电量可维持时间T1,以及达到目标里程发电组合需要补电时间T2。由T1和T2的大小,可以通过仪表提示驾驶员开启发电组合,以保证补电时间。2纯电动汽车的性能模拟2.1整车之间的连接增程式纯电动客车的Cruise模型如图2所示。其中发电机模块表示的就是发电组合,它与整车其它模块没有硬性连接,只有电气连接。由图2中分割线以下的信号连接可知,发电机的开启信号来源于MatlabAPI模块的GeneratorSwitch(图2下方分割线以下深色部分)。2.2电机和能耗模块发电机的配置参数主要有发电机的转动惯量、工作内阻、工作电压、转速-电压关系、万能曲线图。电池模块的配置参数主要有充电特性曲线和放电特性曲线,这两个过程是相反过程,但是电池的SOC具有稍微的差别。电动机的配置参数主要有电动机的扭矩-转速特性曲线图、电动机的效率曲线图。驾驶室的配置参数主要有油门踏板开度与角度的关系特性(油门踏板反应的扭矩在控制策略中计算)、制动踏板开度与制动力的关系特性。附属耗能模块主要包括风扇、水泵、打气泵以及转向泵等小功率器件模块。在仿真中,直接把这些模块归于一个耗能电阻,阻值是依据总的功率和工作电压来计算得到的。图3是用MATLAB搭建的该增程车的控制策略。该策略中除了包含电动机的扭矩控制外,还包括SOC的管理,实时监控平均车速、每公里电耗、剩余续驶里程以及发电机组需要补电量等参数,以便实现完成目标续驶里程后的电池剩余电量用完的理想状态。2.3汽车电磁性能测试整车外形尺寸的长×宽×高:12000mm×2550mm×3300mm;电池容量:500A·h;电池电压:600V;发动机补电功率:34kW/h,平均车速40kW/h;电池的输出效率:85%;迎风面积A:6m2;迎风阻力系数:0.6;轮胎滚动半径r:0.465m;汽车总质量m:18000kg;传动系速比ig:5.63;传动系效率ηt:0.95;辅助系统功耗Pt:2kW/h;电机额定功率Pe:100kW;Tm电机最大扭矩:2400N·m;电机最高转速nm:2700r/min;电机效率η:0.88;滚动阻力系数f:0.015。仿真测试增程车的爬坡性能仿真得知,仿真车辆的爬坡度为16.28%左右(最大扭矩点2400N·m)。根据理论最大爬坡度理论公式Ttqigioηt/r=mgfcosαmax+mgsinαmax,可计算出该车的最大爬坡度为16.7%,仿真与理论计算比较吻合。仿真采用的是满载18t全加速条件。仿真得知加速到50km/h需要18s左右,加速到80km/h需要31s左右。4用电电能计算w根据增程车续驶里程理论计算公式:S=(E(/p0·v)·pg+E)/p0式中:E表示电车电能;v表示平均车速;p0表示平均每公里电耗;pg表示发动机补电功率。由此算出S=397km,与仿真结果基本相近,理论值偏小,是因为在取行驶时间时省略了所充电电能维持的时间。3动客车联合仿真本文论述了采用Cruise和Matlab对增程式电动客车进行联合仿真。根据仿真结果与理论计算的结果显示,这种仿真的真实度很高,完全可以作为对增程式电动客车的各种性能仿真预算,为汽车各部件的选配起到指导作用。1机架结构的参数2电池模块的参数3电机模块的参数4室域模块的参数5辅助能源模块的参数6控制政策1整辆车的主要参数2倾斜性能3加快性能仿真是假设发动机燃油足够,电量SOC初始为95%,放电到SOC为15%结束的条件下实现的。仿真得出续驶里程为399.96km。文献资金和论文作者1.稿件应具体有科学性、创新性、真实性、规范性及实用性;要求选题新颖、内容正确、条理清晰、文字简练。一般文章字数控制在5000字范围之内。图表应少而精,不可与文字重复;表的结构应简洁;照片应清楚,图比例适宜,线条粗细适中,笔墨要黑,并标明图题、图注。2.计量单位一律采用国家颁布的法定计量单位,不规范的单位应换算成法定计算单位。外文字符应分清文种、大小写、正斜体及公式中的上下角标等。3.正文前应加200字左右的中、英文摘要,5个左右中、英文关键词以及英文标题和单位的英译名。列出10篇以上在文中引用或阅读过的参考文献,并将其序号按顺序标注在文章里。4.请勿一稿两投或多投。作者文责自负。务必给出全部作者的单位、地址、邮编及第一作者的出生年、性别、职称、职务、研究方向、技术成果、有效电话、E-mail或QQ。自收稿之日起,一个月内本刊将向作者通报初审结果,逾期未收到处理意见的,可发邮件向编辑部询问。5.稿件如获得有关政府部门或社会团体设立的研究基金或课题资助,务请列出基金名称及编号。请附基金批准书或合同书的复印件,本刊将给予适当优先刊用并推荐参评优秀论文备用。6.在本刊刊出的稿件如有获奖或取得较好社会效益和经济效益的,请作者及时将信息反馈给编辑部,以推荐参评优秀论文之备用。7.为促进学术交流,扩大交流渠道,所有刊用的稿件将自动进入“中国期刊全文数据库”、“万方数据——数字化期刊群”和“中文科期刊数据库”全文收录,其作者著作权使