(1)整车动力性需求功率验算 1)最高车速对应的功率需求计算 最高车速时,车辆主要受到滚动阻力和风阻的影响,忽略坡度阻力的情况下,最 大需求功率 _ maxm vP 为 2 max max _ max ( ) 3600 21.15 d m v v C Av P mgf     ································ (4.1) 其中, max v 为最高车速;   为系统效率;m 为在原车整备质量基础上加载 165kg 后的质量。根据目标车型的基本参数可以得到在最高车速下的功率需求约为 45kW。 2)最大爬坡度对应的功率需求计算 以稳定车速 0 v 通过 max  的坡度时,车辆所需功率 0_ v P  为 0 2 minmin _ max max ( cos sin ) 3600 21.15 d v C Avv P mgf mg         ···················· (4.2) 取最大坡度为 30 度, max max arctan  。最低通过车速为 20km/h 时,所需功率为 36.3kW。 3)加速时间对应的功率需求计算 车辆加速过程中,所受到的阻力主要包括滚阻、风阻以及加速阻力,忽略坡路阻 力,加速后期所需功率最大,此时的加速功率需求 acc P 为 2 ( ) 3600 21.15 d acc f w j C Avv dv P P P P mgf m dt          ····················· (4.3) 其中, 为旋转质量换算系数; v为加速后期车速; dv dt 为加速后期加速度。 在初步验算过程中,为了简化计算,采用一种常用的等效方式表达加速过程中的 车速与加速末时车速和加速时间的关系,如式 4.4 所示[37] ( ) a m m t v v t  ································ ·············· (4.4) 其中, m v 为车辆加速后期车速; m t 为加速时间; a 为拟合系数,通常取为 0.5。 由此可得,加速时间需求功率为 3 2 1 ( ) 3600 1.5 52.875 7.2 m d m m acc m m m v C Av v P mgf t t m t      ························ (4.5) 初步估算得加速功率需求为 72.6kW,大于其他两个动力指标下的功率需求。 (2)基速比选择及电机功率需求计算
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图3.25 动力电池循环寿命与温度关系 从试验结果可以看出,动力电池的循环寿命随着使用环境温度的升高而逐渐减少。 另外,通过文献[123]的试验结果(如图 3.25(b)所示)还可以看出,在 20℃左右时, 电池的循环寿命次数达到最大。因而通常将动力电池的温度区间定义为 20~40℃左右。 3)放电深度(DOD)和倍率,放电深度和放电倍率是电池在使用过程中的两个 关键控制参数。处于不同放电深度下即 SOC 状态时的电池活性物质以及电解液浓度等 均有所不同,由此会对电池的电化学反应过程产生影响,多次循环后产生明显不同的 容量衰减性能;而放电倍率主要会影响电池的极化程度,放电倍率越大极化现象(极 化电势)即越明显,电池系统会越偏离平衡状态,由此带来电池极板的加速老化,缩 短电池寿命。 纯电动汽车用动力电池属于能量型电池,其正常的充放电倍率一般在±3C 以内, 在这样的放电倍率下,由放电倍率对循环寿命造成的影响基本可以忽略不计。文献[123] 针对 CBP2450 型号的动力电池组进行不同倍率下的循环放电试验结果如图 3.26 所示。 而在 HEV 的应用中,放电倍率可达到 10C,此时倍率的影响则不容被忽视[124]。 图3.26 不同充放电倍率对电池寿命的影响 为了验证放电深度对循环寿命的影响,文献[125]设计了如图 3.27(a)所示的循
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