費(fèi)為偉 唐金龍 王峰

摘 要：文章結(jié)合某款純電動城市客車樣車設(shè)計(jì)項(xiàng)目，以高壓系統(tǒng)附件為主要研究對象，把車輛經(jīng)濟(jì)性和安全性作為設(shè)計(jì)指標(biāo)要求，對其主要部件進(jìn)行匹配設(shè)計(jì)。仿真結(jié)果表明，對高壓系統(tǒng)附件的匹配設(shè)計(jì)較為合理。

關(guān)鍵詞：純電動客車;高壓附件;匹配設(shè)計(jì)

中圖分類號：U469.72 ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ?文章編號：1671-7988（2020）22-01-03

Abstract： The article combines a pure electric city bus prototype design project with a high voltage system accessory as the main research object， taking vehicle economy and safety as the design index requirements， and matching the design of its main components. The simulation results show that the matching design for the high-pressure system accessories is reasonable.

Keywords： Pure electric bus; High voltage accessories; Matching design

CLC NO.： U469.72 ?Document Code： A ?Article ID： 1671-7988（2020）22-01-03

前言

隨著能源危機(jī)的日益加劇，大力推廣電動汽車成了當(dāng)務(wù)之急[1，2]。作為純電動汽車不可或缺的部件，高壓附件功率較大且和車輛的轉(zhuǎn)向系及制動系密切相關(guān)，直接影響到車輛的經(jīng)濟(jì)性和安全性，故對其進(jìn)行合理地匹配設(shè)計(jì)至關(guān)重要。

1 高壓系統(tǒng)附件參數(shù)匹配

本文純電動客車的高壓系統(tǒng)主要附件有DC/DC變換器、車載空調(diào)、空壓機(jī)和轉(zhuǎn)向油泵電機(jī)等。

1.1 DC/DC變換器參數(shù)的匹配

需要基于車上其它用電設(shè)備的功率確定DC/DC變換器的功率，由于它們可能不同時工作，故不能簡單地進(jìn)行功率相加。根據(jù)純電動車整車用電設(shè)備不同的工作特性，將其分為長期接通、連續(xù)接通、短期接通和EV附加4種狀況，賦予不同的權(quán)值[3]。本文中將其權(quán)值依次取為1、0.5和0.1。此純電動客車的電動液壓助力轉(zhuǎn)向、電動真空泵、空壓機(jī)等EV附加電器部件和電除霜及空調(diào)的功率較大，但在設(shè)計(jì)電路上不經(jīng)DC/DC，故這里無需考慮。加權(quán)計(jì)算結(jié)果如表1所示。

1.2 車載空調(diào)參數(shù)的匹配

空調(diào)的參數(shù)主要包括制冷功率和采暖功率，為減輕動力電池負(fù)擔(dān)、提升整車經(jīng)濟(jì)性，空調(diào)功率不宜過大。據(jù)文獻(xiàn)[4]進(jìn)行空調(diào)參數(shù)的匹配：

1.3 空壓機(jī)參數(shù)的匹配

作為大型耗能附件，空壓機(jī)對純電動汽車經(jīng)濟(jì)性的影響不容忽視;作為制動系統(tǒng)的核心部件，空壓機(jī)能夠直接影響到駕駛安全性。為同時滿足經(jīng)濟(jì)性和安全性要求，需要根據(jù)耗氣率盡可能選擇功率較小的空壓機(jī)。

制動系的相關(guān)參數(shù)如表2所示，按文獻(xiàn)[5]中的要求，進(jìn)行匹配設(shè)計(jì)：

1.4 轉(zhuǎn)向油泵電機(jī)參數(shù)的匹配

本文車輛采用轉(zhuǎn)向油泵和電機(jī)一體式轉(zhuǎn)向助力裝置，故需要根據(jù)轉(zhuǎn)向油泵來確定電機(jī)參數(shù)。轉(zhuǎn)向油泵參數(shù)匹配的主要依據(jù)是方向機(jī)的流量和壓力，此車方向機(jī)的最大工作流量（Q）和壓力（P）分別為13 L/min和13 MPa。轉(zhuǎn)向油泵參數(shù)匹配過程如下：

2 匹配結(jié)果

高壓附件匹配結(jié)果如表3所示。

3 仿真分析

在Cruise中對整車進(jìn)行建模仿真，車輛基本參數(shù)如表4所示。

參數(shù)匹配較為合理。

4 結(jié)論

對某款純電動城市客車樣車的DC/DC變換器、車載空調(diào)、空壓機(jī)和轉(zhuǎn)向油泵電機(jī)等高壓系統(tǒng)附件進(jìn)行了匹配設(shè)計(jì)和仿真驗(yàn)證，結(jié)果表明，在CCBC和60 km/h等速工況下附件的耗電率分別為35%和13%，在60 km/h緊急制動工況下的制動距離為42 m，滿足純電動客車經(jīng)濟(jì)性和安全性要求，為純電動汽車高壓附件的匹配設(shè)計(jì)工作提供了參考。

參考文獻(xiàn)

[1] 歐陽明高.中國新能源汽車的研發(fā)及展望[J].科技導(dǎo)報，2016，v.34;No.492（06）：15-22.

[2] Pan H，Guo X，Pei X， et al.Research on Regenerative Braking Control Strategy of Distributed EV based on Braking Intention[C]//Wcx World Congress Experience. 2018.

[3] 馬洪吉.電動汽車動力電源系統(tǒng)DC/DC變換其的匹配和計(jì)算[M].汽車電器，2011（10）： 25-26.

[4] CJ/T134-2001城市公交客車空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)條件.

[5] GB/T12676-2014，商用車輛和掛車制動系統(tǒng)技術(shù)要求及試驗(yàn)方法[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2014.

[6] 閔海濤，曹云波，曾小華，等.電動汽車空調(diào)系統(tǒng)建模及對整車性能的影響[J].吉林大學(xué)學(xué)報（工學(xué)版）（S1）.

[7] 秦大同，武仲斌，黃晶瑩，等.考慮電動空調(diào)能耗的純電動汽車動力傳動系統(tǒng)參數(shù)匹配[J].重慶大學(xué)學(xué)報，2013（12）：5-12.