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电动汽车论坛 电动汽车论坛-电动汽车网 『 电机电控 』 谈关于电动汽车的动力总成效率问题
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谈关于电动汽车的动力总成效率问题 精华 1  [复制链接]

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 电动汽车当前发展迅猛,但其续航能力一直都是用户心里的一根刺,关于电动汽车续航,这里就不老生常谈电池了,而是谈谈关于动力总成的效率问题。


关于提升续航里程,目前大家主要关心的主要集中于电池,因为电池的容量及功率密度是汽车续航的主要决定因素。


但大家知道,电池只是提供电力的部件,如果汽车上动力总成(电控、电机、变速箱等)的效率不好,即使提升电池的容量,也无法有效提升电动汽车的里程的。所以对电动汽车动力总成效率的测试就显得十分重要。


关于电动汽车的动力总成的效率测试,目前主要都是用基于效率MAP图的测试分析方法。


Map图测试对象


具体测试方法在《GB T 18488-2015 电动汽车用驱动电机系统》 的高效工作区测试条目下有着详细的记载:


被试驱动电机系统处于热工作状态,驱动电机控制器的直流母线工作电压为额定电压,驱动电机系统可以工作于电动或馈电状态;


在不同的转速和不同的转矩点进行试验,根据需要记录驱动电机轴端的转速、扭矩,以及驱动电机控制器直流母线电压和电流、电机输入交流电压和电流等参数;


按照效率=输出功率/输入功率的公式计算各个试验点的效率值;


按照GB/T 18488.1-2015中5.4.9.2对高效工作区的要求,统计符合条件的测试点数量,其值和总的试验测试点数量的比值,即为高效工作区的比例;


鼓励获取驱动电机、驱动电机控制器及驱动电机系统的高效工作区。


电动汽车驱动系统效率MAP图

 

电动汽车驱动系统效率MAP图(立体)


一般来说,MAP图测试结果中颜色偏红的范围越大,意味着电机的高效区分布越广,在不同的运行工况下表现更加节能,能更好的提升续航里程。


另外大家在上图中也能看到,电机在低速区的效率表现是比较差的,这也是电机的一个老大难问题了。


针对这点,现在很多车厂是采用电机+变速箱的方案,通过变速箱的转换,在汽车启动、滑行等需要大扭矩输出的工况下,保持电机运行在高速区进行输出,保证其效率。


目前变速箱行业也非常成熟了,变速箱带来的效率损耗相比与电机在低速时的低转换效率表现更好。当然,变速箱本身也有重量,在一定程度上也是增加了整车的负荷,这个问题就需要具体的汽车设计工程师去权衡了。



MPT系列电机测试系统上整合面向新能源汽车的特殊测试项目——MAP图试验,为广大电动汽车动力总成设计者提供优秀的测试解决方案。


根据GB/T 18488-2015电动汽车用驱动电机系统试验标准,需要对新能源汽车驱动系统进行MAP图测试,获取该电控、电机及系统在电动及制动状态下,各自的效率特性和高效区分布情况。MAP图实际测试结果如下图:



MPT电机测试系统内置MAP自动化测试功能,可以根据用户预先设置的加载情况,自动控制负载和被试电机进行对应的工况加载,获取不同工况下的效率,最终把海量的测试数据整合成一张MAP图,直观地为分析电机的效率特性和高效区分布情况。


只顾刷ECU,你在乎过发动机的感受么?


某种理论上来说,汽车网站上标注的涡轮发动机的功率应该这么标。


 

原因很简单,涡轮发动机很容易通过刷写ECU程序获得性能提升,毕竟厂家也是这么玩的。宝马3系 F30的2.0T N20发动机就有着184马力和245马力两款动力总成。刷写ECU虽然能简单的获得动力提升,但是184到245之间的差距绝不止一套程序那么简单。


首先是活塞,为了降低发动机爆震245版本使用的高增压+低压缩比方案,这也是高增压引擎中常见的方案。不过即使你换装了低压缩比活塞184还是无法成为245,这里的差距已经不在发动机本体,而是散热附件上。


 

从宝马的配件图上能明显看到低功率版本与高功率版本所使用的散热水箱和中冷器有明显的差别,为什么一个散热水箱仅有1.95公斤而另一个重量达到了3.19公斤,中冷器上的差距也达到了1公斤以上,其原因就是大小。


更重的水箱和中冷拥有着更高的厚度以增加散热效率,即使是宝马的工程师也无法在小水箱和小中冷上把同一部发动机调教出245马力的稳定功率,硬件上的差距大到根本无法用调教来弥补。


 

低功率版引擎升级高功率版首先需要对中冷进行强化,高增压进气最怕高温爆震,加大型中冷比原厂高功率表面积更大,降低进气温度性能更强,有效抑制发动机爆震,提升发动机燃烧效率。



同时为了稳定发动机温度还需要对散热水箱进行升级,赛道上常常有爆改车辆三四圈下来就因为水温或者油温过高不得不退出赛道进入休息区。维持水温油温能够保持机油粘性,让发动机持续高性能输出的同时延长发动机寿命。


改装是一项系统的工程,可以说牵一发动全身,一套成熟的动力升级方案,不仅需要对ECU进行精细的调教更需要充分的考虑散热冷却系统,如有必要甚至可以换装机油冷却器和变速箱冷却器以维持稳定性,延长发动机寿命。

2017-04-12 

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好资料,感谢楼主分享!

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感谢楼主分享!
新人初来咋到 多照顾
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很好
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