微型電動轎車動力性匹配設計及仿真
劉和平，余銀輝，王強，劉平
（重慶大學，輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術國家重點實驗室，重慶400030）
摘要：根據(jù)微型電動轎車動力性能指標要求，通過理論分析提出了一檔傳動比、電池容量、電機參數(shù)的協(xié)調匹配計算方法，使系統(tǒng)輸出特性與整車動力性匹配。以重慶御捷馬電氣有限公司的fa微型電動轎車機電傳動系統(tǒng)為例進行了匹配計算，并利用advisor進行了循環(huán)工況下的動力性仿真。仿真結果表明，系統(tǒng)動力特性滿足整車的動力性能設計要求。
關鍵詞：微型電動轎車；動力性；匹配；循環(huán)工況
中圖分類號：tm346 文獻標志碼：a 文章編號：1001-6848(2010)05-0056-03
0引 言
受電池容量的限制，電動汽車的產業(yè)化一直是研而不發(fā)，而電動的場地用車，如高爾夫球車及電動叉車如雨后春筍般出現(xiàn)，在國外已經實現(xiàn)了產業(yè)化，顯示出了電動車的可行性及未來的必然性。目前****有產業(yè)化前景的無疑是微型電動轎車動力性等同于小排量汽油車，高于場地用電動車。。城市電動車的一般速度運行于30~ 40 km/h，電動汽車的心臟是它的驅動電機，其性能必須符合汽車的動力性需求。采用交流感應電機驅動的微型電動轎車的整車的動力性能指標為
(1)****車速vmax>60 km/h；
(2)續(xù)駛里程s>80 km；
(3)****爬坡度im>百分之20
(4)起步由靜止全力加速到40 km/h昀加速時間tf≤10 s。
1 電動轎車傳動系統(tǒng)匹配設計
1:1車身選型
為實現(xiàn)****的系統(tǒng)效率，電動轎車按照微型車設計，整車參數(shù)如表l所示：
1.2電機參數(shù)和減速器傳動比的選擇
城市電動汽車常工作在起步、停車、加減速、爬坡等瞬變過程中，電機經常處于過載，輕載等非額定工作狀態(tài)，因此，城市電動汽車電機既要滿足持續(xù)功率的要求，又要滿足****過載轉矩和瞬時功率的要求。
1.2.1電機的功率
電動汽車驅動電機一般有兩種功率，即峰值功率和額定功率。為使得電機經常運行于額定區(qū)域，從而提高效率，故根據(jù)電動汽車所要求的****車速初步確定額定功率。
額定功率pe滿足車輛以****車速勻速行駛的條件：
當車速vmax≥60 km/h，根據(jù)式(1)及表1的數(shù)據(jù)得pe≥4.8 kw。
電機的峰值功率pem滿足車輛爬坡性能要求為：
當車輛以速度va≥20 km/h，坡度im≥百分之20爬坡時，由式(2)得瞬時功率pem≥18.8 kw。
根據(jù)以上電機額定功率和峰值功率的計算結果，選擇設計額定功率5 kw，峰值功率20 kw，電機極對數(shù)為2，額定轉速3600 r/min，****轉速6000 r/min；得到額定轉矩13.3 n-m。
1.2.2傳動比的選擇
為簡化電動車結構及車身質量，設計希望采用一個傳動比來控制，下面將討論如何設計****的單傳動比及其動力性能。
汽車在運行過程中受的阻力包括滾動阻力( ff)；空氣阻力(fw)；爬坡阻力(fi)。傳動系統(tǒng)比的上限由電動機****轉速和****行駛速度決定：
電機的****轉速為6000 r/min，汽車行駛的****速度為60 km/h，計算得到h≤10。
傳動比的下限由下述2種方法算出的傳動速比的****值確定：(1)由電動機在****轉速對應的****輸出轉矩和電動車行駛阻力確定傳動系速比下限：
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