增程式乘用车动力选型与控制策略建模
2021-04-19李基凤许雨涛
李基凤 张 毅 许雨涛
(1-宁波吉利罗佑发动机零部件有限公司 浙江 宁波 315336 2-浙江吉利动力总成有限公司)
引言
随着油耗法规的加严及乘用车双积分政策的施行[1],增程式车辆作为一种节能型车辆,越来越受到乘用车行业的重视,因此研究增程式车辆的动力总成选型,包含电池、电机与发动机选型更有意义。研究增程式车辆在新型油耗测试循环,即WLTC(世界轻型车试验循环)下,不同阶段的油耗表现,对于研究增程式车辆的节油机理与适用市场具有指导作用。
1 动力总成选型
根据车辆性能指标,即最高车速、最大爬坡度、0~100 km/h 加速时间及续驶里程等确定电机、电池及发动机主要性能参数。
本文基于一款增程式车辆性能指标,对电机、电池及发动机进行动力匹配选型,确定最终选用的电机、电池及发动机。
1.1 动力电池参数匹配
动力电池的参数匹配考虑能量匹配、功率匹配及容量匹配3 方面。
1)电池能量EB,需要满足纯电续驶里程。
式中:m 为车质量,kg;f 为轮胎滚阻系数;CD为风阻系数;A 为迎风面积,m2;v 为车速,km/h;DOD 为放电深度,%;ηt为传动效率,%;ηm为电机效率,%;ηb为电池效率,%;ηa为附件能量消耗比例系数;Sev为纯电续驶里程,km。
2)电池功率PBat_max,需要满足驱动电机最大需求功率。

式中:Pmax为车辆驱动功率需求,kW;ηm为电机效率,%;PA为附件功率,kW。
3)电池容量,需要同时考虑能量和功率需求。

式中:EB为电池能量,kJ;UE为直流母线电压,V;PBat_max为电池峰值功率,kW;k 为蓄电池最大放电倍率。
1.2 驱动电机参数匹配
驱动电机直接驱动车辆,与车辆的性能直接相关,根据车辆的动力性参数(最高车速、爬坡度及加速性能等)确定驱动电机的峰值功率、额定功率、最高转速、额定转速、峰值转矩和额定转矩。……
