纯电动客车高压附件匹配设计及仿真

费为伟 唐金龙 王峰

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

中图分类号：U469.72  文献标识码：A  文章编号：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

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.