关于纯电动汽车动力传动系统匹配与整体优化
摘要:发展新能源汽车成为未来汽车行业的主要趋势,纯电动汽车已经成为社会关注的重点问题。但是当前纯电动汽车在关键技术等方面还是存在不足,主要集中在续航和充电等两个方面,而如何处理好纯电动汽车动力传动系统匹配,做好系统参数的设置,使汽车在规定电量当中最大限度地提升动力性,保障有效的续航里程成为主要目标。解决纯电动汽车动力传动系统参数匹配与整体优化具有现实意义。
关键词:纯电动汽车;动力传动系统匹配;整体优化
    我国汽车尾气排放严重,能源消耗不断地加快,导致传统汽车节能环保问题突出。而纯电动汽车在结构上更为简单,能源选择多样,与传统汽车相比不会产生加大的噪声,能够更好地控制尾气的排放,逐渐的受到了不同汽车企业的关注,加大了对纯电动汽车的研发力度。
1纯电动汽车结构原理
    动力系统、电气设备等共同构建成为纯电动汽车的基本结构,并且与内燃机在结构上进行比较,两者最大的差异主要集中在动力系统上,特别是纯动力汽车主要有电力驱动系统、电源管
理系统以及辅助系统。在电力驱动系统运行当中将电池化学能之间的转换为汽车动能,同时还能够在汽车减速等状态下降动能转换为电能直接的存储到电池当中。功率转换器、机械传动系统、电子控制器等共同构建成为电力驱动系统,对于纯电动汽车整体动力与经济状况等有着直接的影响。电源系统能够为汽车的行驶提供驱动能源,主要有能量管理系统、充电装置、蓄电池等。并且能够检测电池的运行状态,开展及时的充电管理。纯电动汽车辅助功能主要有照明系统、空调系统等。同时还具有辅助动力源,能够为空调系统等提供及时的电源。
2纯电动汽车动力系统参数匹配设计
2.1电机参数设计
    对于驱动电机纯电动汽车有着较高的要求,与传统电机相比在技术规范上更为严格,这是由于驱动电机关系到汽车的频繁起动和停车的过程有效性,将会承受较大的制动力,特别是纯电动汽车在电机使用上要凸显出瞬时功率、过载能力等特点,需要拥有较为突出的加速性能,要保障其使用寿命较长。恒转矩区当中汽车会实施低速运行,这时候就需要保障启动加速等条件能够得到满足,而电机要具有加大的转矩。在恒功率区当中,汽车进入到高速运行
的状态,电机实施的低转矩要保障加大的转速,这样才能够使汽车在高速状态下运行的稳定性。在保障车载能量最大化应用时,驱动系统全范围运行效率也就会更高,这样充电续航效果突出。纯电动汽车在恶劣环境中也能够保障可靠性能不受到影响。
2.2传动系参数设计
    传动系统能够使动力源与驱动车辆之间产生有效地动力传动,避免转速过快过高,使转矩的作用得到发挥。纯电动汽车在传动系统的设置上要保障与电机进行有效的配合,同时在不同的车况中也能够保障汽车正常行驶,满足驱动力的需求。驱动电机在确定之后,汽车动力性能等将成为评价动力传动系统的重要指标。在设计传动系统的时候,需要对档位数、换挡时机等进行整体性优化设计,在一般情况下纯电动汽车所体现出的动力性能与经济性能等都能够受到不同参数匹配的影响。
2.3动力电池参数匹配设计
    动力电池能够为保障纯电动汽车有效行驶提供能源,也是限制纯电机汽车普及的重要影响因素。动力电池匹配需要分析纯电动汽车的成本、动力性能等。对动力电池有着性能方面的
要求。为了能够保障纯电动机车有效续航就需要动力电池能够存储更多的能量。但是又不能够使纯电动汽车的体重过大。纯电动汽车在加速的过程中,电机的耗损将会增大,对于功率的需求更多,因此,动力电池要设置更为完善的比功率。考虑到建设成本,动力电池要提高使用寿命,同时控制纯电动汽车的投入。
3电动汽车动力传动系统的整体优化匹配
3.1匹配原则
    动力传动系统关系到纯电动汽车的驱动职能,直接的影响到汽车的性能。通常对纯电动汽车的评价主要集中在动力和经济性能两个方面。这也是最为显著的匹配原则。在动力性较高的条件当中,需要保障电机需求功率得到有效的控制,保障电力电池能够提供充足电压和输出功率。
3.2整体优化匹配方法
    根据转矩、转速等基本参数,要确定传动系统的实际情况,在动力性等慕白的设置过程中做好优化匹配工作,同时还要进一步的增强电机参数的影响效果,在电机、传动系统集中当
中,将电机等参数进行优化变量,同时获取到的基本的动力性条件,获取最佳经济性的方案。与传统优化匹配相比,动力系统参数在经过匹配之后,可以忽略电机参数的变化,同时优化变速度速比,而在电机参数匹配当中,依据电机过载系数的情况进行扩大恒功率区系数的比较,使电机参数设置更为合理。
3.3基于遗传算法的整体优化匹配模型
    纯电动汽车在动力匹配当中通过遗传算法进行整体优化匹配模型的构建,在多目标函数当中计算遗传优化算法,能够同时对遗传优化算法、多目标函数进行整体的使用,纯电动汽车在动力性等方面能够更好地实施仿真,并且保障精确度与优化结果产生直接的影响关系,同时分析电机性能做好详细的描述工作,利用试验数据建立表格完成信息的存储,这种直接的方式获取到的数据更具有直观性,而数学模型的建立能够推导出电机性能,在转矩外特性当中,试验数据将会进一步的描述电机效率。
结束语
    自然环境越来越差,特别是汽车应用化石燃料导致控制污染更加严重,因此,汽车企业对
新能源汽车的研发逐步的加大,国内纯电动汽车产业获得了持续发挥的机会。分析动力传动系统匹配与整体优化能够推动纯电动汽车的发展,强化纯电动汽车的质量。强化动力传动系统匹配效果能够提升的提升纯电动汽车的整体性能,优化动力系统参数,在固定电机参数的同时以综合优化电机的形式使动力传动系统得到有效地匹配,优化变量电机过载系统,保障扩大恒功率区系数等数据在多目标遗传算法中完成联合优化,这能够直接地弥补我国传统汽车技术相对落后的不足,同时政府要加大对纯电动汽车研发的政策补贴,消除纯电动汽车与传统汽车技术之间的差距,使纯电动汽车得到进一步的应用。
参考文献
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