某8 m纯电动客车动力传动系统设计方案
2021-04-23罗丙荷
罗丙荷
(1.江西凯马百路佳客车有限公司, 南昌 330013; 2.江西省新能源客车工程技术研究中心, 南昌 330013)
动力传动系统是纯电动汽车的关键组成部分,其参数匹配对整车的动力性、经济性和能耗都有很大的影响[1]。本文以某8 m纯电动客车的动力传动系统设计为例,介绍其最大扭矩、最高转速、驱动功率、加速时间、续驶里程的计算及方案的匹配过程。
1 动力系统计算
1.1 车辆主要参数及配置
根据车辆的实际应用需求,参考国家标准[2],设定该车的主要参数。整车整备质量为7 900 kg,最大总质量为11 500 kg,最高车速为69 km/h,0~50 km/h 加速时间≤20 s,最大爬坡能力≥20%,等速40 km/h续驶里程为250 km,主减速比为5.86,迎风面积为5.78 m2,滚动半径为414 mm,动力电池容量为127.7 kW·h。
本车型传动系统的匹配有两种方案可选:一种为驱动电机直驱;另一种为采用两挡AMT,其中第一挡速比为2.6,第二挡速比为1。
1.2 最大扭矩计算
车辆在行驶过程中的力平衡方程式如下[3]:
Ft=Ff+Fw+Fi+Fj
(1)
式中:Ft为电机的驱动力;Ff为滚动阻力;Fw为空气阻力;Fi为坡道阻力;Fj为加速阻力。单位均为N。
一般情况下,车辆在最大爬坡度下所需要的扭矩是最大的,考虑在最大爬坡度的情况下,几乎没有加速度,此时可忽略加速阻力Fj。本文车辆以15 km/h的速度通过20%坡度。
(2)
式中:Ttq1为驱动电机输出扭矩;ig为传动系统传动比,先考虑电机直驱,取值1;io为主减速器速比,取值5.86;ηT为主减速器的机械传动效率,取值95%;r为车轮滚动半径,取值0.414 m;f为滚动阻力系数,取值0.011;m为满载质量,取值11 500 kg;g为重力加速度;最大爬坡度为20%,即tanα= 0.2;CD为空气阻力系数,取值0.65;A为车辆迎风面积,取值5.78 m2;……
