来源|陕西重型汽车有限公司
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高压附件作为纯电动汽车不可或缺的部件,功率大,与车辆的转向系统和制动系统密切相关,直接影响车辆的经济性和安全性,因此合理设计非常重要。
1高压系统附件的参数匹配
本文中,纯电动客车高压系统的主要附件包括DC/DC变换器、汽车空调、空气压缩机和转向油泵电机。
1.1转换器参数的匹配
有必要根据车辆上其他电气设备的功率来确定DC/DC转换器的功率。因为他们可能不同时工作,不可能简单的加动力。根据全电动汽车电气设备的不同工作特性,分为长期接通状态、连续接通状态、短期接通状态和加EV状态四种情况,分别赋予不同的权重。本文将权重依次取为1、0.5、0.1。EV附加的电动部件,如电动液压助力转向、电动真空泵、空气压缩机、这种纯电动公交车的电动除霜空调等功率比较大,但设计电路不经过DC/DC,这里不需要考虑。加权计算结果见表1。
1.2车辆空调参数的匹配
空调的参数主要包括制冷功率和制热功率。为了降低功率,作者简介:硕士研究生费伟伟,就读于长安大学汽车学院,研究电池负担,提高整车经济性。空调的功率不要太大。根据文献匹配空调参数:
(1)根据每位乘客的额定冷却能力确定冷却功率:P1=p1n(1)
式中,P1是根据所需制冷的额定数量计算的;P1是人均所需制冷量,530瓦;n是额定乘客数,是38。
(2)供热功率的确定P2=p2n(2),其中P2为额定供热功率;P2是每个乘客的额定供暖热,为460瓦。
1.3空气压缩机参数的匹配
空气压缩机作为大型耗能附件,对纯电动汽车经济性的影响不容忽视;空气压缩机作为制动系统的核心部件,直接影响行车安全。为了同时满足经济性和安全性的要求,需要根据气体消耗率尽可能选择功率较低的空气压缩机。
制动系统相关参数如表2所示,按文献要求进行匹配设计:
1.4转向油泵电机参数的匹配
本文车辆采用转向油泵和电机一体化的转向助力装置,因此需要根据转向油泵确定电机参数。转向油泵参数匹配的主要依据是转向器的流量和压力。该车转向器最大工作流量(Q)和压力(P)分别为13L/min和13MPa。转向油泵的参数匹配过程如下:
2匹配结果高压附件匹配结果见表3。
3模拟分析
整车在Cruise中建模仿真,整车基本参数如表4所示。
在高压附件中,电动空调对车辆经济性影响最大。空调在不同工况下的模拟结果如表5所示。
建立制动距离仿真任务,验证高压附件匹配设计对车辆安全性能的影响。结果如表6所示。
从文献中可以看出,车辆的经济性和安全性都在可接受的范围内,本文对纯电动客车高压附件的参数匹配是合理的。
4结论
对某纯电动城市客车样机的DC/DC变换器、车载空调、空气压缩机、转向油泵电机等高压系统附件进行了匹配设计和仿真验证。结果表明,在CCBC和60km/h工况下,附件的功耗率
空气压缩机作为大型耗能附件,对纯电动汽车经济性的影响不容忽视;空气压缩机作为制动系统的核心部件,直接影响行车安全。为了同时满足经济性和安全性的要求,需要根据气体消耗率尽可能选择功率较低的空气压缩机。
制动系统相关参数如表2所示,按文献要求进行匹配设计:
1.4转向油泵电机参数的匹配
本文车辆采用转向油泵和电机一体化的转向助力装置,因此需要根据转向油泵确定电机参数。转向油泵参数匹配的主要依据是转向器的流量和压力。该车转向器最大工作流量(Q)和压力(P)分别为13L/min和13MPa。转向油泵的参数匹配过程如下:
2个匹配结果
高压附件匹配结果见表3。
3模拟分析
整车在Cruise中建模仿真,整车基本参数如表4所示。
在高压附件中,电动空调对车辆经济性影响最大。空调在不同工况下的模拟结果如表5所示。
建立制动距离仿真任务,验证高压附件匹配设计对车辆安全性能的影响。结果如表6所示。
从文献中可以看出,车辆的经济性和安全性都在可接受的范围内,本文对纯电动客车高压附件的参数匹配是合理的。
4结论
对某纯电动城市客车样机的DC/DC变换器、车载空调、空气压缩机、转向油泵电机等高压系统附件进行了匹配设计和仿真验证。结果表明,CCBC和60km/h恒速工况下附件的耗电率分别为35%和13%,60km/h紧急制动工况下的制动距离为42m,满足纯电动客车的经济性和安全性要求,为纯电动汽车高压附件的匹配设计提供了参考






