插电式混合动力汽车参数匹配

• 式中fi为第i 个功率段在整个典型工况( NYCC 或1015) 中出现的频率; Ni为第i 个功率段在整个典型工 况( NYCC 或1015) 中所出现的次数之和; Na为所有负荷功率点在整个典型工况( NYCC 或1015) 中所 出现的次数总和。按上式子进行计算，从而获得负荷功率在各个典型工况下的分布情况，其结果如图 所示
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• α max为最大爬坡度
• δ 为车辆旋转质量换算系数 经计算后Pisg_max 1为25.06 kW，Pisg_max 2 为18.83kW，Pisg_max 3为21.46 kW，在上述计 算值的基础上增加5% ～ 10% 的余量，因此确定 ISG 电机峰值功率为28 kW。
发动机参数匹配
• Vcruse为巡航车速，取160 km/h
• 插电式混合动力汽车的传动系统需满足车辆最高车 速的要求，即:
式中icvtmin为CVT 的最小速比，r为车轮半径，nemax为发动 机的最高转速，vmax为整车最高车速。
• 另外，插电式混合动力汽车的传动系统需满足一定 的爬坡能力要求，即:
• 式中α 为最大爬坡度，f r为滚动阻力系数，Temax为发动 机的最大输出转矩，Tmmax为电机的最大输出转矩; ηcvt为 CVT 的效率，ηi为主减速器的效率，icvtmax为CVT 的最大 速比
发动机需要满足的条件: • Vm为其加速时最终速度，取100 km/h ①在平直路面上，满足发动机单独驱动巡航的最高车速 • tm为0 ～ 100 km/h 的加速时间 要求; • Pisg为ISG 电机的峰值功率 ②最大爬坡坡度( 纯发动机驱动) 为30%的动力性要求; ③0 ～ 100 km/h 加速时间( 混合驱动) 小于等于15s 的 加速要求，即: 经过计算，满足条件①时，发动机最大功率 Pmax ≥ 49．8 kW; 满足条件②时，发动机的最大功率Pmax ≥ 18．83 kW; 满足条件③时，发动机的最大功率Pmax ≥22．44 kW; 考虑到5 kW 的附件功率消耗，因此选择发动 机的最大功率为55 kW，最高转速为6000 r /min。
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ISG 电机峰值功率匹配
ISG 电机的峰值功率的选择需要满足对最高车速、加速性 能和最大爬坡度的设计要求，即: • vmax为插电式混合动力汽车纯电动驱动时的最高 车速，取120 km/h • Vi为其爬坡速度，取15 km/h • Vm为其加速时最终速度，取50 km/h • η t为传动系传动效率 • tm为0 ～ 50 km/h 的加速时间
电池参数匹配
电池选用锂离子电池，电池组必须满足的两个条件: • ①满足ISG 电机的最大功率需求; • 为满足ISG 电机的最大功率需求，电池组的峰值功率为
• Pmmax为ISG 电机的最大输出功率，Ploss为整车附件的功率需求，ηm为电机和逆变器的平均 效率，ηb为电池的平均充放电效率。
• ②电池组的容量应满足插电式混合动力汽车纯电动续驶里程需求。 • 为满足插电式混合动力汽车的纯电动续驶里程要求，则动力电池组的容量为
插电式混合动力汽车参数 匹配
1、插电式混合动力汽车结构 2、ISG 电机额定功率匹配 3、ISG 电机峰值功率匹配 4、发动机参数匹配 5、电池参数匹配 6、主减速器速比匹配
插电式混合动力汽车传动系统结构
1.以基于CVT 并联式插电混合动力汽 车为研究对象
2.插电式混合动力汽车动力传动系统 由发动机、C1 单向离合器、ISG 电机、 CVT、电池组等部件组成
插电式混合动力汽车动力传动系统结构
设定整车的一些参数
ISG 电机额定功率匹 配
基于工况分析法的ISG 电机额定功率 匹配 根据汽车行驶环境特点可知，插电式 混合动力汽车的纯电动驱动模式主要 运行在拥堵工况和城市工况，所以选 择纽约（NYCC工况）和日本（1015 工况）两个城市工况来分析
• 利用MATLAB /Simulink 建立插电式混合动力汽车纯电动驱动时的后向仿真模型，然后利用此后向仿 真模型计算整车在上述典型工况下的负荷功率，最后以3 kW 为分段间隔，计算公式为
• 式中s 为纯电动续驶里程，v 为选取的匀速行驶车速，Pm为以车速v 匀速行驶时ISG 电机 的输出功率，Ub为电池组的电压，Dod为动力电池放电深度。
主减速器速比匹配
插电式混合动力汽车传动系最大传动 比为CVT 最大速比和主减速器最大速 比之积，而其最小传动比为 CVT 最小速比和主减速器最小速比之 积。整车传动系的传动比需满足整车 最高车速和最大爬坡度的要求。
NYCC 工况下的负荷功率分布
1015 工况下的负荷功率分布图
由上图可以看出，在纽约NYCC 工况和日本1015 工况下， 整车需求功率大于21 kW 的只有0． 53%左右， 绝大部分需求功率都在小于15 kW 的区域，因此，综合考 虑ISG 电机工作在额定功率附近的机率和纯电动 驱动时的动力性等因素，选择ISG 电机的额定功率为15 kW。