Выбор основных параметров тягового электродвигателя на основе результатов моделирования динамики движения автомобиля

Обложка


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Обоснование. Рассмотрен вопрос рационального выбора основных параметров тягового электродвигателя для работы с однопоточной трансмиссией электромобиля или последовательного гибрида с учётом возможности обеспечения максимальной скорости движения, преодоления подъёмов, реализации заданного времени разгона. Традиционный подход, применяемый при выборе теплового двигателя, рассматривает только случай движения с максимальной скоростью. В качестве примера приведены результаты расчёта для легкового автомобиля с характеристиками, соответствующими малому классу, как наиболее востребованному для эксплуатации в городских условиях.

Цель. Для того чтобы улучшить эксплуатационных характеристик и экономичности транспортного средства предложить методику выбора основных параметров ТЭД на основе результатов математического моделирования движения электромобиля.

Методы. 1) Дизайн исследования: компьютерное моделирование динамики движения; 2) Объекты исследования: параметры легкового электромобиля малого класса; 3) Продолжительность исследования: расчетные циклы движения без временных ограничений; 4) Первичная конечная точка: оптимальные параметры ТЭД (номинальная/пиковая мощность, крутящий момент, частота вращения); 5) Методы оценки: имитационное моделирование в MatLAB с анализом трёх ключевых режимов (максимальная скорость, преодоление подъёма 20°, разгон 0–100 км/ч за 14 с).

Результаты. Для автомобиля малого класса (масса 1580 кг) определена номинальная мощность ТЭД 22 кВт, пиковая 55 кВт. Максимальная частота вращения вала — 8000 об/мин.

Заключение. Метод позволяет оптимизировать параметры ТЭД для городских электромобилей, улучшая энергоэффективность и снижая затраты.

Об авторах

Хаожань Ли

Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого

Автор, ответственный за переписку.
Email: aa65468082@gmail.com
ORCID iD: 0009-0009-7120-4098

аспирант Высшей Школы Транспорта, ассистент Высшей Школы Транспорта

Россия, Санкт-Петербург

Минсинь Ян

Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого

Email: yangminxianwc@gmail.com
ORCID iD: 0009-0005-8340-141X

аспирант Высшей Школы Транспорта, ассистент Высшей Школы Транспорта

Россия, Санкт-Петербург

Роман Юрьевич Добрецов

Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого

Email: dr-idpo@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-3827-0220
SPIN-код: 6168-3091

д-р тех. наук, доцент, профессор Высшей Школы Транспорта

Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Smirnov GA. Theory of wheeled vehicles: textbook for mechanical engineering students. Moscow: Mashinostroenie; 1990. (In Russ.)
  2. Skotnikov VA, Mashchenskiy AA, Solonskiy AS. Fundamentals of tractor and automobile theory and calculation. Moscow: Agropromizdat; 1986. (In Russ.)
  3. Pavlov VV, Kuvshinov VV. Theory of multi-purpose tracked and wheeled vehicles: textbook for universities. Cheboksary: Cheboksary Printing House No. 1; 2011. (In Russ.)
  4. Lezhnev LY, Khripach NA, Shustrov FA, et al. Power plants of automotive transport with traction electric drive. Tambov: Consulting Company Yukom; 2017. doi: 10.17117/mon.2017.12.01 (In Russ.) EDN: YOXADI
  5. Fischer R, Küçükay F, Jürgens G, et al. The Automotive Transmission Book. Cham: Springer; 2015. doi: 10.1007/978-3-319-05263-2
  6. Wong JY. Theory of ground vehicles. New York: Wiley; 2008. doi: 10.1002/9780470170762
  7. Ehsani M, Gao Y, Emadi A. Modern Electric, Hybrid Electric, and Fuel Cell Vehicles. New York: CRC Press; 2018. doi: 10.1201/9781315119545 EDN: QNSQPV
  8. Ju Y. Analysis of control technologies for electric vehicles and their motors. China Science and Technology Information. 2021;(18):67–68.
  9. Jacob V. Motor Power Calculation for Power-Train of Electric Vehicles. Int J Innov Sci Res Technol. 2021;6(6):123–130. doi: 10.38124/IJISRT21JUN514
  10. Boykov AV, Porshnev GP, Shelomov VB. Traction calculation of automobile. Saint Petersburg: SPbSTU; 2001.
  11. Bhatt P, Mehar H, Sahajwani M. Motor Rating and Battery Pack Calculation for an EV-SUV. SN Comput Sci. 2024;2(5):35–49. doi: 1 0.1007/s42979-023-02552-z EDN: XIIPGC.
  12. Cui S. Analysis of new energy vehicle technologies. Beijing: Chemical Industry Press; 2016.
  13. Wang Z, Wang S, et al. MATLAB/SIMULINK and control system modeling. Beijing: Electronics Industry Press; 2012.
  14. Wen Y. Research on permanent magnet synchronous motor for electric vehicles [dissertation]. Harbin; 2012.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Зависимость потребной мощности тягового электродвигателя от максимальной скорости автомобиля на горизонтальной поверхности.

Скачать (65KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Зависимости потребной мощности тягового электродвигателя от угла подъёма для разных скоростей движения.

Скачать (95KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Зависимости потребной мощности тягового электродвигателя от заданного времени разгона.

Скачать (69KB)
Метаданные
5. Рис. 4. График максимальной частоты вращения вала тягового электродвигателя в функции передаточного отношения трансмиссии.

Скачать (74KB)
Метаданные

© Эко-Вектор, 2025

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».