纯电动客车高压附件匹配设计及仿真

　　摘 要：文章结合某款纯电动城市客车样车设计项目，以高压系统附件为主要研究对象，把车辆经济性和安全性作为设计指标要求，对其主要部件进行匹配设计。仿真结果表明，对高压系统附件的匹配设計较为合理。

　　关键词：纯电动客车;高压附件;匹配设计

　　前言

　　随着能源危机的日益加剧，大力推广电动汽车成了当务之急[1，2]。作为纯电动汽车不可或缺的部件，高压附件功率较大且和车辆的转向系及制动系密切相关，直接影响到车辆的经济性和安全性，故对其进行合理地匹配设计至关重要。

　　1 高压系统附件参数匹配

　　本文纯电动客车的高压系统主要附件有DC/DC变换器、车载空调、空压机和转向油泵电机等。

　　1.1 DC/DC变换器参数的匹配

　　需要基于车上其它用电设备的功率确定DC/DC变换器的功率，由于它们可能不同时工作，故不能简单地进行功率相加。根据纯电动车整车用电设备不同的工作特性，将其分为长期接通、连续接通、短期接通和EV附加4种状况，赋予不同的权值[3]。本文中将其权值依次取为1、0.5和0.1。此纯电动客车的电动液压助力转向、电动真空泵、空压机等EV附加电器部件和电除霜及空调的功率较大，但在设计电路上不经DC/DC，故这里无需考虑。加权计算结果如表1所示。

　　1.2 车载空调参数的匹配

　　空调的参数主要包括制冷功率和采暖功率，为减轻动力电池负担、提升整车经济性，空调功率不宜过大。据文献[4]进行空调参数的匹配：

　　1.3 空压机参数的匹配

　　作为大型耗能附件，空压机对纯电动汽车经济性的影响不容忽视;作为制动系统的核心部件，空压机能够直接影响到驾驶安全性。为同时满足经济性和安全性要求，需要根据耗气率尽可能选择功率较小的空压机。

　　制动系的相关参数如表2所示，按文献[5]中的要求，进行匹配设计：

　　1.4 转向油泵电机参数的匹配

　　本文车辆采用转向油泵和电机一体式转向助力装置，故需要根据转向油泵来确定电机参数。转向油泵参数匹配的主要依据是方向机的流量和压力，此车方向机的最大工作流量(Q)和压力(P)分别为13 L/min和13 MPa。转向油泵参数匹配过程如下：

　　2 匹配结果

　　高压附件匹配结果如表3所示。

　　3 仿真分析

　　在Cruise中对整车进行建模仿真，车辆基本参数如表4所示。

　　参数匹配较为合理。

　　4 结论

　　对某款纯电动城市客车样车的DC/DC变换器、车载空调、空压机和转向油泵电机等高压系统附件进行了匹配设计和仿真验证，结果表明，在CCBC和60 km/h等速工况下附件的耗电率分别为35%和13%，在60 km/h紧急制动工况下的制动距离为42 m，满足纯电动客车经济性和安全性要求，为纯电动汽车高压附件的匹配设计工作提供了参考。

　　参考文献

　　[1] 欧阳明高.中国新能源汽车的研发及展望[J].科技导报，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] 马洪吉.电动汽车动力电源系统DC/DC变换其的匹配和计算[M].汽车电器，2011(10)： 25-26.

　　[4] CJ/T134-2001城市公交客车空调系统技术条件.

　　[5] GB/T12676-2014，商用车辆和挂车制动系统技术要求及试验方法[S].北京：中国标准出版社，2014.

　　[6] 闵海涛，曹云波，曾小华，等.电动汽车空调系统建模及对整车性能的影响[J].吉林大学学报(工学版)(S1).

　　[7] 秦大同，武仲斌，黄晶莹，等.考虑电动空调能耗的纯电动汽车动力传动系统参数匹配[J].重庆大学学报，2013(12)：5-12.

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