1、插電式串聯(lián)混合動力電池電機選型整車參數(shù)性能指標與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)整車參數(shù)性能指標我選的串聯(lián)式混合動力轎車原型車排量為1.8L的轎車。車輛日常行駛里程在60mile（約 96km）以內(nèi)的累積概率為60%，考慮到動力電池通常并不是在充滿狀態(tài)，故確定該車 純電動續(xù)駛里程為110km。整車參數(shù)及性能要求如表1所示整車外形尺寸/mm4635*1789*1470預估整車質(zhì)量/kg1500預估最大質(zhì)量/kg1950半小時內(nèi)的最高車速/km h130最大爬坡度/%200-100km/s最大加速時間/s2060km/h純電動續(xù)駛里程/km110表1串聯(lián)混合動力整車參數(shù)1.2整車系統(tǒng)結(jié)構(gòu)插電式串聯(lián)混合動力汽車結(jié)構(gòu)如圖1所

2、示，其動力系統(tǒng)主要由電驅(qū)動系統(tǒng)、儲能系 統(tǒng)和輔助動力系統(tǒng)但愿3部分組成，外部能源輸入有發(fā)動機燃油供應和外接充電兩種方式。 發(fā)動機和ISG電機發(fā)電，動力電池用來平衡APU輸出功率和點擊輸入功率，當ISG電機的 輸出功率大于電機需求功率時（汽車減速滑行，低速行駛時停車工況），控制器控制ISG電 機向電池充電，當ISG電機的輸出功率低于電機需求功率時，電池則向電機提供額外的電 能。由于電機能夠四象限運行，系統(tǒng)無需設置變速器和離合器且電機能在正反兩個方向都能 實現(xiàn)驅(qū)動和之動能量回收，因而提高了效率。圖1混合動力汽車動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)電驅(qū)動系統(tǒng)電驅(qū)動系統(tǒng)主要由電機及控制器、機械傳動裝置和驅(qū)動輪組成。與發(fā)動機特

3、性不同，電 機的機械特性是低速恒轉(zhuǎn)矩和高速恒功率。低速時，電機輸出轉(zhuǎn)矩大，正好滿足汽車起 步或爬坡工況車速較低時需要的轉(zhuǎn)矩，高速時，電機輸出恒功率，滿足汽車最高車速行 駛要求，與汽車行駛特性相符，因此，可用固定檔的齒輪傳動裝置來代替多速變速器， 從而簡化了傳動裝置。2.1電機選型驅(qū)動電機選用永磁同步電機，其參數(shù)應由整車參數(shù)及其性能指標要求決定，相對發(fā)動 機而言，電機具有一定的過載能力，選擇電機功率時要綜合考慮電機的額定功率和最大功率， 在設計中一般根據(jù)最高車速確定電機的額定功率，整車加速、爬坡性能則與峰值功率密切相 關(guān)，電機功率越大，整車的加速和爬坡性能越好，但增大電機功率將導致電機體積和質(zhì)量

4、增 加，且會使電機不能經(jīng)常在額定功率附近工作，會使電機效率下降。計算電機功率需求時采用半載質(zhì)量，即m=1750kg g=9.8m/s2.傳動效率n，路面滾動 阻力系數(shù)f，汽車風阻系數(shù)CD，汽車行駛迎風面積A，最高車速Vmax,，爬坡車速Va，爬 坡角度f 0-100km/h加速時間t的值如表2所示。nfA/m2Vmax/km h-iVx/km h-Vh/km h-Cd8/(o)t/s0.90.0152.06130301000.3211.420表2整車參數(shù)對滿足整車性能的電機功率需求計算如下。滿足最高車速的功率 TOC o 1-5 h z 1 mgfCD APmax =(Vmax+V3max)=

5、31kw(1)n 360076140滿足最大爬坡度的功率1 mgfcosfmgfsinfCD AV3aP =(Va+ Va+ )=34kw(2)n 3600360076140滿足加速性能的功率1mv2t-0.1mgfVbCDAV3bP =(*(1-()0.58) + )=61kw(3)n 1296 t360076140更具以上分析結(jié)果，電機的額定功率為31kw，峰值功率為61kw，根據(jù)電動汽車用電機 及其控制器技術(shù)條件(GB/T18488，1-2006)對電機功率等級的規(guī)定，確定電機的額定功率 為30kw，峰值功率為70kw，控制器電壓等級為336vdc，綜合考慮整車布置，確定電機額定 轉(zhuǎn)矩為

6、100Nm，基速為2800r/min，最高轉(zhuǎn)速為6000r/min。2.2電池參數(shù)的確定電池的主要參數(shù)包括電壓等級、容量和最大充電放電功率。參數(shù)確定的原則為：電壓要和HEV的電壓等級和變化范圍一致，容量要滿足HEV在運行過程 中對能量要求，最大充電功率和放電功率要求。選擇電池端電壓為336v，電池組容量的選擇主要考慮車輛行駛的最大輸出功率和消 耗的能量，以保證電動汽車行駛里程要求，為避免電池過度放電，純電動續(xù)駛里程一 般以電池容量75%來計算。1 k 1 七 1Qba廣t0.75Ubat0.75Ubat0.75PmUbat式中：V為車輛等速運行速度，V=60km/h, S為V=60km/h時的

7、續(xù)駛里程，s=110km, Pm 為電機需求電功率，Pm=7.5kw,Ubat為電池端電壓Ubat=336v，W為電池能量。由式（4）可以算出電池的容量為55A h，可放電能為18.5kw h,電池連續(xù)工作放 電電流為110A，峰值可充放電功率為110KW，能夠滿足ISG電機發(fā)電和回收充電。ISG電機選型ISG電機選擇永磁同步電機，控制器電壓等級為336VDC，APU系統(tǒng)中ISG電機產(chǎn)生的 電能主要用來給電機供給穩(wěn)態(tài)功率。（1） 滿足轎車在穩(wěn)定高速公路行駛時的功率需求根據(jù)我國的交通法規(guī)，噶蘇公路最高行駛車速為120Km/h,最低車速為60km/h, 可以算出消耗的電功率為7.5kw和27.8kw（2） 和電池一起滿足加速和爬坡功率需求在沒有制動能量回收的情況下運行所