電動汽車動力性能分析與計算
1.3 電動汽車動力性能計算
與內燃機汽車相似,電動汽車的動力性指標有三種,即最高車速、最大加速能力和最大爬坡度。
汽車的最高車速是指汽車在無風的條件下,在水平良好硬路面上所能到達的最高速度。電動汽車的最高車速計算: 滿足(7)式的最大值即為反映車輛動力性的指標Vamax。
汽車的加速能力用汽車原地起步的加速能力和超車加速能力表示,通常采用汽車加速過程中所經過的加速時間和加速距離作為評價汽車加速性的指標。電動汽車的加速時間計算為: 汽車的爬坡能力是指汽車在良好道路上以最低行駛車速上坡行駛的最大坡度。電動汽車爬坡度的計算: 2、電動汽車主電路的負載電流分析
電動汽車在行駛過程中,所需的阻力功率隨時都在變化,電動機的輸出功率也將隨阻力功率的變化而變化。電動汽車主電路中傳遞的電功率也是在不斷變化,但與所需的阻力功率始終保持平衡。通常,電動汽車在運行過程中,主電路中的電流變化較大,主電路電流的大小不僅影響系統(tǒng)的散熱與正常工作,而且直接影響蓄電池的放電性能與使用壽命,同時影響一次充電后的續(xù)駛里程。
當采用交流感應電動機時,電動汽車的主電路是指給電動汽車行駛提供所需能量的電路,即動力蓄電池組到控制器和逆變器之間的直流電路,以及逆變器與交流感應電動機之間的交流電路,如圖2所示。 為了簡化起見,我們在分析主電路的負載電流時總是假定蓄電池的端電壓以及逆變器的輸出電壓保持不變。電動汽車在平路上等速行駛時所需的功率換算至電機輸出軸為: 假定電動汽車主電路的電壓保持不變,根據圖2即可計算電動汽車等速行駛工況的主電路負載電流。
電動汽車主電路中的直流電路的負載電流為(假設逆變器的效率為ηMI,電動機的效率為ηM): 電動汽車主電路中交流電路的負載電流為: 同樣,可以計算電動汽車在加速行駛時的主電路的負載電流或在坡道上等速爬坡時主電路的負載電流。
3、結論
通過以上分析可以看出,電動汽車的動力性與其行駛過程中的能量消耗密切相關,因此,應當通過提高動力蓄電池的性能、降低滾動阻力和空氣阻力的能耗等措施來提高電動汽車的動力性能。
另外,由于行駛時電動汽車主電路電流的大小直接影響蓄電池的放電性能與使用壽命,同時影響一次充電后的續(xù)駛里程,因此在設計電動汽車時,應綜合考慮電池的質量、驅動電動機的電壓和額定電流、加速性能、續(xù)駛里程及安全性能等因素,通過系統(tǒng)優(yōu)化來改進電動汽車的性能和降低成本。
作者單位:任國軍(山東理工大學,交通與車輛工程學院,淄博,255049)
楊久青(東營技術學院,東營,257097)
參考文獻:
[1]Michael H Westbrook.The Electric Car[M].London:The Institution of Electrical Engineers,2001.
[2]余志生.汽車理論[M].北京:機械工業(yè)出版社,2000.
[3]何洪文,于曉江,陳逢春.電動車輛設計中的匹配理論研究[J].北京理工大學學報,2002,22(6):704-707.
[4]陳清泉,孫逢春,祝嘉光.現(xiàn)代電動汽車技術[M].北京:北京理工大學出版社,2002.
[5]湯蘊璮,史乃,沈文豹.電機理論與運行(上冊)[M].北京:水利電力出版社,1983.(end)
評論