论文增程式电动汽车驱动系统关键技术综述是关于本文可作为相关专业电动汽车论文写作研究的大学硕士与本科毕业论文电动汽车论文开题报告范文和职称论文参考文献资料。
摘 要：传统汽车带来的能源和环境问题严重制约着当今汽车产业的发展.增程式电动汽车作为纯电动汽车的平稳过渡车型,以其效率高,电池容量小,行驶里程长等优点受到了广泛关注.针对增程式电动汽车驱动系统的部件选型、参数匹配及控制策略等关键技术问题进行了详细的分析探讨,并指出了在今后的研究工作中值得关注的几个问题.
关键词：增程式电动汽车；驱动系统；增程器；控制策略
中图分类号：U464 文献标识码：A 文章编号：2095-7394（2016）02-0031-06 有限的石油储量,基于石油燃料的需求和成本的增加,以及空气污染等问题严重制约着传统汽车的可持续发展.增程式电动汽车（Extend-ed-Range Electric Vehicle,E-REV）作为纯电动汽车的平稳过渡车型,受到了政府和企业的广泛关注,在全球引发研究热潮.
国外关于E-REV的研究起步较早,通用、宝马、奥迪及马自达等企业相继开发了众多车型,如雪佛兰Volt、欧宝Ampera、BMW i3和马自达ExtenderEV等.国内汽车企业也逐渐开展了对E-REV的探索与研究,如长城E-REV、奇瑞瑞麒M1-REEV、江淮爱意为E-REV和广汽传祺GA5 REV等. E-REV通过搭载一个增程器（Range Extend-er,RE）系统,与动力电池一起作为驱动电机的动力源.由于动力模块的增加,整车的控制难度也随之加大.动力匹配的好坏直接影响着整车性能水平. 本文将对E-REV的驱动系统部件选型、参数匹配与控制策略等关键问题进行分析,并指出在今后的研究工作中值得关注的几个问题.
1 驱动系统简介 E-REV驱动系统结构如图1所示,主要由储能系统（动力电池）、动力驱动系统（驱动电机、减速器、差速器）和增程器系统（发动机、发电机）组成.动力电池作为主动力源给驱动电机提供电能,同时也为发动机的起动提供反拖电流；驱动电机经减速器和差速器驱动车轮,保证正常行驶；增程器给驱动电机提供辅助动力并为动力电池充电,增加车辆的续驶里程.
驱动系统是E-REV的“心脏”,恰当的选择动力部件类型以及合理匹配各部件参数,对保证整车的动力性、经济性、排放性和续驶里程要求具有重要的意义.
2 动力部件选型
2.1 驱动电机选型
驱动电机由电机、功率转换器和控制器组成.其工作环境具有工况变化频繁、冲击及振动较大等特点,因而要求驱动电机尺寸小、重量轻、调速范围广、在宽转速和转矩范围内控制简单,成本低,很少需要维护.目前,应用于电动汽车的驱动电机种类及性能对此如表1所示. 永磁同步电机的转子采用永磁体,无绕组、无铜耗,低负荷工作时铁损小.结合表1,虽然具有起动较慢、功率范围较小、控制系统复杂的缺点,但其效率及比功率高、调速范围宽且精度高、运行平稳、可靠性好等优势仍十分明显,是当前E-REV驱动电机较优的选择.
2.2 动力电池选型
电池技术是制约当前电动汽车发展的瓶颈.目前,应用于电动汽车上的电池主要类型及性能如表2所示.
锂离子电池中的磷酸铁锂电池（LiFePO4）具有比能量和比功率高、充放电性能优良、使用寿命长以及成本较低等优点,是当前E-REV动力电池较理想的选择.
2.3 增程器选型
2.3.1 增程发动机选择
增程器作为整车辅助动力源,只在动力电池电量不足时才启动工作.目前,应用于电动汽车的发动机主要类型及特性对比如表3所示.表中“-”为基准线；“√”代表好；“×”代表差. 结合表3,柴油发动机虽然能量效率高,但它体积大,笨重,NVH性能不好.两冲程汽油机有扫气损失,燃油利用率不高.转子发动机目前仍处于研发阶段,未能批量生产.相比之下,四冲程发动机具有平台更为通用化、制造成本低、技术更加成熟等明显优势,是当前增程发动机较理想的选择.
2.3.2 发电机选型 增程模式下,发电机将发动机输出的机械能转化为电能,给驱动电机提供能量,驱动车辆行驶.发电机的选型依据与驱动电机相类似,目前增程式电动汽车的发电机多采用永磁同步电机.
3 驱动系统参数匹配
3.1 驱动电机参数匹配
增程式电动汽车以纯电动驱动为主,驱动电机通过主减速器直接驱动汽车行驶,根据电机低速恒转矩、高速恒功率的外特性,需匹配的驱动电机参数有：基速n0、最高转速nmax、峰值功率Pmax、额定功率PN、峰值扭矩Tmax、额定扭矩TN.
（1）基速nn和最高转速nmax
驱动电机的最高转速与汽车的最高车速有直接的关系：式中,in为传动系速比,取值为6.4 确定了电机的最高转速,根据即可得到电机的基速.式中,β为基速比,一般取值2～4.
（2）峰值功率Pmax和额定功率PN
驱动电机的峰值功率应达到最高车速、加速性能和爬坡要求所需的最大功率：其中,只为最高车速确定的最大功率,vmax为最高车速,η为传动系效率,P2为加速性能所需的最大功率,δ为旋转质量换算系数,vf为加速末速度,vb为电机基速对应的车速,pa为空气密度；P3为最大爬坡度确定的最大功率,va为爬坡车速,amax为最大爬坡度.
因此,驱动电机的峰值功率满足Pmax≥max[P1,P2P3],其额定功率一可按下式计算得到：
总结:本论文可用于电动汽车论文范文参考下载，电动汽车相关论文写作参考研究。
参考文献：
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