鉅大LARGE | 點擊量：644次 | 2021年08月26日
對低速電動汽車動力配置有什么提議？
低速電動汽車標準工作組在標準草案中提出了以下動力性能和能量消耗指標：最高車速、爬坡性能、起步加速性能、續行里程、能量消耗量及測量辦法。下圖為會議ppT原圖片：
本期周報將通過車輛的力學模型，給出滿足參數條件下的動力配置計算辦法，并對各參數變化之間的相互影響進行分解，從而給出配置優化的方向及提議。
1、模型建立
常見低速電動汽車動力系統布置簡圖如下：
低速電動汽車運行時，由動力鋰離子電池供應能量，在控制系統的用途下，通過電機轉化為機械能，經傳動系到達車輪，使驅動輪與地面之間出現相互用途力。車輛行駛時的受力狀況如圖所示。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
當車輛正常運行時，受到妨礙其運動的阻力的用途。這些阻力通常包括輪胎滾動阻力、空氣阻力、爬坡阻力及加速阻力等。因此，汽車在運行過程中的行駛方程式可表示為：
F=Fr+Fw+Fg+Fj
2、參數計算
(1)電機功率確定
電機的最大功率pmax,非得同時滿足最高車速時功率pe，最大爬坡度時功率pa，和滿足加速時間的功率pc三者的要求，即pmax≥max[pe,pa,pc]。
其中各參數意義及取值如下：
計算過程以無風條件為準
(2)電池包容量確定
動力鋰離子電池的容量緊要是由續駛里程決定，其計算公式如下：
Cb一動力鋰離子電池包的容量，Ah;
L一續駛里程，km;
e一單位距離消耗的能量，kJ/km;
Ub一動力鋰離子電池模塊的工作電壓，v;
DOD一放電深度。
(3)傳動比的確定
a.最小傳動比的確定
由電機最高轉速和最高行駛車速確定的i_min為：
nmax電機最高轉速，r/min;
Vmax電動汽車最高車速，km/h。
b.最大傳動比的確定
由最大爬坡度和最大輸出扭矩決定的i_max為：
T_max電機最大輸出扭矩，Nm;
α最大爬坡度
由最高車速和電機最高轉速對應的電機扭矩決定的i_max為：
Fw最高車速下電動汽車的空氣阻力，N;
TMmax電機最高轉速下對應的輸出轉矩，Nm。
3.實例分解
以市場常見的一款低速車型為例，其車型參數如下：
設計指標：
(1)最高車速≥55km/h;
(2)最大爬坡度為15%(12km/h);
(3)0～40km/h加速時間小于12s。
計算可得：電機功率p7.3kW，可選擇7.5kw交流電機。典型選擇型號及參數見下表：
計算對應傳動比分別為i={10.93,6.6,4.4｝，可在常見低速車后橋速比中選擇i=8的型號。
4.參數分解
(1)各參數變化對續行里程的影響分解：
可以看出電池包容量對續駛里程的影響最為分明，其次是傳動系傳動比、整車質量、滾動阻力系數、空氣阻力系數。這緊要是因為續駛里程與電池包容量有筆直的關系，電池包容量越大，電池包所貯存的電能越多，續駛里程相應延長，但電池包的重量新增，整車的整備質量新增，導致行駛阻力也新增，反過來又影響續駛里程。
也就是說，通過電池容量的新增也是有臨界點的，超過了就沒有正面用途了。比如在車上再備一組電池，這樣做經濟性非常差，電能大部分都消耗到電池的自重上去了。因此不少小車型，因為重量小，即使少裝電池，續行里程也可和大車型持平。有關低速電動汽車來講，尺寸超過3600mm后，經濟性就會降低。從這一個方面講，標準將尺寸限制在3500mm，還是有合理性的。
當電池容量相同的情況下，車身越輕的，里程會越遠。所以要怎么樣把車做的又輕又結實，是下一步低速電動汽車一個重點的技術升級方向。要研究盡量通過輕量化去提高續駛里程。?所以說，隨著后期競爭的加劇，廠家的技術創新和實力會越來越緊要。
滾動阻力系數的影響：滾動阻力系數與路面的種類行車速度以及輪胎的構造、材料、氣壓等有關。一般來說子午線輪胎的滾動阻力系數較小。有不少車為了好看，選擇寬胎，實際從效率上講，選擇窄一點的輪胎型號對續行里程是很有利的。
(2)各參數變化爬坡度的影響分解：
從上圖可以看出，在對爬坡度的影響中，傳動系傳動比的影晌最為分明，.其次是整車質量、電池包容量。滾動阻力系數和空氣阻力系數對爬坡度沒有影響。
采用較大的傳動比可以獲得較好的爬坡性能，但這樣會降低最高車速。
(3)行駛工況的影響
行駛工況對低速電動汽車的續駛里程影響很大。有關恒速行駛，電流隨車速的新增而新增，每公里消耗的電能隨車速的升高新增，而電池的放電容量則隨車速的升高而減小，故其續駛里程隨行駛車速的升高而減少。依據計算分解，低速電動汽車車速為32km/h時的續駛里程接近最大值，因此，低速電動汽車的經濟車速在32km/h左右。
標準指定采用40km/h等速法探測里程。有關多工況道路試驗，由于頻繁起步、加速和減速，電池常常處于大功率和大電流放電狀態，電池的有效容量大幅下降，致使純電動汽車的續駛里程分明比恒速行駛時減小，行駛工況越復雜，加速度越大，低速電動汽車的續駛里程越小。因此，采用恒速工況來考察低速電動汽車的續駛里程，會和實際里程有較大差異。而對用戶來講，合理的駕駛方式是用小的加速度加速，盡量保持中低速勻速行駛。
