[发明专利]一种适用于小型纯电动拖拉机的动力匹配方法

权利要求书

1.一种适用于小型纯电动拖拉机的动力匹配方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)确定车型，得到原型车主要技术参数和纯电动拖拉机设计要求；

(2)主要技术参数列表：包括整车参数、农具参数、技术要求、电机参数、电池参数、传动比参数；其中整车参数有整备质量、总质量、轮胎规格、各档理论速度、轴距、牵引效率；农具参数有犁铧个数、土壤比阻、耕深、单个犁铧宽度；技术要求有最高车速、最大爬坡度、续航里程、额定牵引力；电机参数有电机类型、电动机功率储备系数、过载系数；电池参数有电池类型、电池额定电压、电池质量；

(3)初步匹配：根据步骤(2)所列的主要技术参数，对车辆进行动力学分析并计算纯电动拖拉机设计要求对电机参数要求，其中电机参数匹配包括额定功率、最大功率、额定转速、最大转速、额定转矩和最大转矩；

(4)根据步骤(3)所得的参数和步骤(2)所列的主要技术参数，计算纯电动拖拉机设计要求对电池组参数要求，电池组参数包括电池组数量、电池组容量和额定电压；

(5)确定传动比；

(6)CRUISE建立模型，并仿真验证匹配结果，完成匹配：匹配结果包括电机类型、电机额定电压、电机额定功率和最大功率、电机额定转速、电机最大转速、电机额定转矩、电机最大转矩、电池类型、电池组容量、电池组最大电压、电机最小电压、电池组质量及传动比；

其中，所述步骤(3)为：

牵引电机的额定功率应满足纯电动拖拉机犁耕作业时的额定牵引力和作业速度的需求，即电机额定功率：

其中，

F_RN＝(1.1～1.2)F_R

F_R＝Z·K·h·b_n

电机最大功率为：

p_max＝λp_e

电机功率计算公式中各符号的定义如表5所示；

表5电机功率计算公式中各符号的定义

电机峰值转矩T_max电机额定转速n_e大小通过参考原型燃油车转速和实际电机转速选取。

2.根据权利要求1所述的一种适用于小型纯电动拖拉机的动力匹配方法，其特征在于，步骤(4)为：

蓄电池组的数量则根据电动机最大功率和连续作业时间这两个指标来确定；

N＝max(N₁，N₂)

1)由电机最大功率确定电池数

电动拖拉机工作时，蓄电池的最大输出功率必需满足电动机的最大功率需求，由此可以确定电池的数目为：

式中：P_bmax-电池最大功率，kw；

η_mc-电机和电机控制器的效率；

2)由连续作业时间确定电池数

所需电池数目还要满足电动拖拉机连续作业时间的要求：

式中：T_N-拖拉机充满电连续作业时间，h；

F_f-滚动阻力，N；

u_j-基本作业档下的作业速度，km/h；

C_b-蓄电池额定容量，Ah

D_η-电池放电深度；

I_b-蓄电池额定放电电流，A；

I-蓄电池放电电流，A；

E₀-蓄电池初始电动势，V；

电池容量C_b主要是由续航里程S决定：

式中：e-单位距离消耗的能量，KJ/km；

U_e-电池额定工作电压，V。

3.根据权利要求1所述的一种适用于小型纯电动拖拉机的动力匹配方法，其特征在于，步骤(5)为：

变速箱的传动比可根据电动拖拉机不同作业时设置的各档理论速度计算：

式中：i_j-第j作业档传动比；

n_e-电机额定转速，r/min；

r_q-驱动轮半径，m；

u_jN-第j作业档下的理论速度，km/h；

i₀-中央传动比。