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选择混合动力电动汽车发动机时,必须要使额定功率满足车辆的性能

2021-09-03 10:201030

发动机主要参数计算



选择混合动力电动汽车的发动机时,必须要使发动机的额定功率满足车辆行驶的性能要求。而混合动力电动汽车在急加速和爬坡时,由于电机能提供辅助动力,并不需要发动机单独提供峰值功率,所以,相对于传统内燃机汽车而言,混合动力电动汽车发动机的额定功率可以适当减小。



与此同时,发动机应能供给足够的功率,以保证车辆在没有电机峰值功率的协助下,可按规定匀速运行于平坦的或低坡度的路面上。 并且当动力电池电量过低或者电力驱动系统故障时,在车辆以停车-起动模式行驶时,发动机应能产生大于平均载荷功率的平均功率。



发动机功率的选择对并联式混合动力传动系统的设计至关重要。发动机功率偏大,则整车燃油经济性和尾气排放将得不到改善;发动机功率偏小,则后备功率就小,为满足车辆的动力性能要求,则必须增大电机功率和动力电池组的容量,这势必会引起车辆成本的增加。另外,动力电池组数目增多,在车辆上布置困难,并且随着车重的增加,将限制车辆的续驶里程。



目前有两种确定发动机功率的方法。一种是根据车辆平均功率或规定匀速行驶车速来确定,另一种是按车辆行驶的最高车速来确定。 由于并联式混合动力电动汽车通常是 发动机提供车辆的平均行驶功率,电机提供峰值功率,因此,发动机功率的选择主要考虑车辆在匀速行驶时的功率需求。



电机主要参数计算



混合动力电动汽车利用电机作为辅助动力,来降低燃油消耗和尾气排放,当在纯电动驱动模式时可实现"零污染"和"零排放"。混合动力电动汽车上电机的工作条件及其工作模式的特殊性,使电机有着特殊要求∶ 频繁切换性能好,比功率大,体积较小,抗震性、抗干扰性好,高效工作范围宽、容错能力强,噪声小,以及对电压波动的适应能力强。



在各种电机中,永磁同步电机具有结构简单、体积小、低噪声、运行可靠、维护方便、无励磁损耗、运行效率高、功率密度大、转动惯量小、控制精度高、调速性能好、运行成本低等特点,特别适合用于混合动力电动汽车的电机驱动系统,其各项性能比较符合混合动力电动汽车对于电机的要求,因此选用永磁同步电机。



对于插电式混合动力电动汽车, 电机需要满足的车辆行驶要求是,电机的功率要满足在纯电动驱动模式行驶时的最大巡航车速、爬坡能力和加速性能,这 3 项基本车辆性能要求,以及在混合驱动模式行驶时的最高车速的要求。



因此电机功率的选择,要根据整车在纯电动驱动模式行驶时的最大巡航车速,低速行驶时的爬坡能力,以及加速性能来确定。根据纯电动驱动模式行驶时的最大车速来计算申机功率。



根据纯电动驱动模式在低速行驶时的爬坡能力来计算电机功率。对于轿车而言,加速性能比最大巡航车速和爬坡能力更为重要, 因为是加速性能需求决定了电机的额定功率,而不是最大巡航车速或爬坡能力。



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