電動汽車對降低環境污染與節省燃料方面有至關重要的作用。隨著電子商務的迅速發展，物流車在交通運輸中的占比日益增大，因此純電動物流車引起了較多學者的關注。

本文主要基于純電動物流車的動力性，對電機、變速器、電池的主要參數進行匹配。結合工程實際，引入了安全系數，為純電動物流車的動力系統參數匹配提供了一種有效的方法。

2 純電動物流車結構分析

純電動物流車的動力傳動部分主要基于傳統車的底盤平臺開發所建，其核心是將蓄電池和電動機相結合作為動力源來代替了發動機。這樣純電動物流車以蓄電池和充電系統作為能源系統，變速器和電動機作為驅動系統，構成了純電動汽車動力傳動的核心部分，簡化了汽車的傳動系統與動力傳動路線。本文以某款純電動物流車開發為例，其整車基本參數如表1[6]，所設計的整車性能參數如表2。根據動力性能指標結合工程實際，來確定驅動電機、傳動系統傳動比、動力電池的參數，從而提供一種可用于工程實際的有效設計方法。

表1 整車基本參數表

表2 整車設計性能指標數表

3 純電動汽車電機參數的選擇

3.1 電機最大功率的匹配

汽車的動力性在一定程度上取決于所輸出的功率，不同的工況所依賴的功率取值不同。而汽車的最高車速、最大爬坡度、加速時間可以表征汽車的動力性[7]。因此，用以這三個參數可以確定電動機的最大功率。

當汽車在水平路面上以最高車速行駛，在考慮空氣阻力的條件下，其最大輸出功率應該滿足下式：

（1）

式中umax為最高車速；ηT=96%動力傳動系統效率；m為汽車總質量；g=10為重力加速度；f為滾動阻力系數、CD為空氣阻力系數；A為迎風面積。

當汽車以恒定速度爬坡時，其輸出功率應該滿足最大爬坡度，即下式成立：

（2）

式中ui為汽車爬坡時的車速，amax為最大爬坡角。

當汽車以較高車速進行超車時，所需要的加速時間越短，表明汽車的動力性越好。因此，汽車所輸出的最大功率應滿足超車工況的加速時間。

（3）

式中ua為加速末時的車速，δ為旋轉質量換算系數，一般取值為1.05，t為加速時間。

綜合以上工況，電動機的最大輸出功率應該滿足以上三種工況，因此應取其最大值，即：

?（4）

在實際工程中，為防止電機過載運轉，引入安全系數λ1，這樣可得理想的最大峰值功率為：

?（5）

式中λ1的取值為1~1.1。由以上分析可得以下匹配參數，如表3所示。

表3 純電動物流功率參數匹配表

3.2 傳動比的匹配

以往的純電動物流車較多采用一個固定檔位，這不利用車輛在多種工況下行駛。因此，開發具有兩檔變速器的物流車成為研究熱點。多個檔位應該在合理的參數匹配范圍內。本文基于表4的數據，給出傳動比參數匹配方法如下：

表4 電動機參數表

參考文獻[3]的研究成果，其傳動比的取值可分別由式（6）確定。

（6）

式中i為變速器傳動比，nmax為最大轉速，為r車輪半徑，Fu為車輛受到的最大行駛阻力，Tmax為電動機輸出的最大轉矩。由以上分析可得以下匹配參數，如表5所示。

表5 純電動物流傳動比參數匹配表

3.3 動力電池的匹配

動力電池是純電動物流車的能源裝置，其電量的多少決定了續航里程，由根據峰值功率決定的電池最大放電功率模型。[5]

（7）

Pbmax為動力電池的最大放電功率；Pemax為電機峰值功率；Pimax為電動附件峰值功率；ηb為動力電池放電效率。將電機峰值功率170.07kw，結合文獻[4]，可得ηb=94%，Pimin取值為6.2kw，這樣可得動力電池的最大放電功率為187.73kw。

在實車應用，為滿足有效的續航里程，引入安全系數λ2，這樣可得理想的動力電池功率的取值范圍為：

?（8）

式中λ2的取值一般為1~1.1。這樣可得動力電池的放電功率其取值范圍為表6。

表6 動力電池參數匹配表

4 結束語

本文基于純電動物流車的組成部分，對電機、變速器、電池的參數進行了匹配。從動力性的角度分析了所確定參數應該滿足的取值范圍，將工程余量引入到參數匹配中，確定了相應的安全系數，使所設計的參數不僅滿足車輛動力性的理論需要，更能符合工程實際，為純電動物流車的動力系統參數匹配提供了一種有效的方法。

審核編輯 ：李倩