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电动汽车动力匹配计算要求规范(纯电动)

电动汽车动力匹配计算要求规范(纯电动)
电动汽车动力匹配计算要求规范(纯电动)

电动汽车动力匹配计算设计规范

编制:年月日

审核:年月日

批准:年月日

2015-10-15发布2015-11-1实施

XXXX有限公司发布

目录

一、概述 (1)

二、输入参数 (1)

2.1 基本参数列表 (1)

2.2 参数取值说明 (1)

三、XXXX动力性能匹配计算基本方法 (2)

3.1 驱动力、行驶阻力及其平衡 (3)

3.2 动力因数 (6)

3.3 爬坡度曲线 (6)

3.4 加速度曲线及加速时间 (7)

3.5 驱动电机功率的确定 (7)

3.6 主驱动电机选型 (8)

3.7 主减速器比的选择 (8)

参考文献 (9)

一、概述

汽车作为一种运输工具,运输效率的高低在很大程度上取决于汽车的动力性。动力性是各种性能中最基本、最重要的性能之一。动力性的好坏,直接影到汽车在城市和城际公路上的使用情况。因此在新车开发阶段,必须进行动力性匹配计算,以判断设计方案是否满足设计目标和使用要求。

二、输入参数

2.1 基本参数列表

进行动力匹配计算需首先按确定整车和发动机基本参数,详细精确的基本参数是保证计算结果精度的基础。下表是XXXX动力匹配计算必须的基本参数,其中发动机参数将在后文专题描述。

表1动力匹配计算输入参数表。

2.2 参数取值说明

1)迎风面积

迎风面积定义为车辆行驶方向的投影面积,可以通过三维数模的测量得到,三维数据不健全则通过设计总布置图测得。XXXX车型迎风面积为A

一般取值5-8 m 2 。

2)动力传动系统机械效率

根据XXXX 车型动力传动系统的具体结构,传动系统的机械效率T η主要由主驱动电机传动效率、传动轴万向节传动效率、主减速器传动效率等部分串联组成。

采用有级机械变速器传动系的车型传动系统效率一般在82%到85%之间,计算中可根据实际齿轮副数量和万向节夹角与数量对总传动效率进行修正,通常取传动系统效率T η值为78-82%。 3)滚动阻力系数f

滚动阻力系数采用推荐的客车轮胎在良好路面上的滚动阻力系数经验公式进行匹配计算:

f =???

???????? ??+??? ??+4

410100100a a u f u f f c

其中:0f —0.0072~0.0120以上; 1f —0.00025~0.00280; 4f —0.00065~0.002以上; a u —汽车行驶速度,单位为km/h ; c —对于良好沥青路面,c =1.2。

三、 XXXX 动力性能匹配计算基本方法

汽车动力性能匹配计算的主要依据是汽车的驱动力和行驶阻力之间的平衡关系,汽车的驱动力-行驶阻力平衡方程为

其中 t F —驱动力;

f F —滚动阻力; w F —空气阻力; i F —坡道阻力;

j F —加速阻力。

下面对上述驱动力和行驶阻力的匹配计算方法以及各个曲线的匹配计算方法简要说明如下。 3.1 驱动力、行驶阻力及其平衡

在主驱动电机转速特性、传动系统传动比及效率、车轮半径、空气阻力系数、迎风面积以及汽车的质量等确定后,便可确定汽车的驱动力-行驶阻力平衡关系。

驱动力:

d

T

g tq t r i i F T η 0 =

(2)

其中:tq T —主驱动电机的转矩,单位为N ·m ; g i —变速器各个档位的传动比; 0i —主减速器速比;

T η—动力传动系统机械效率; d r —车轮滚动半径,单位为m 。 滚动阻力

f F =αcos mgf (3)

其中:m —汽车匹配计算载荷工况下的质量,单位为kg ;

g —重力加速度,单位为m/s 2; f —滚动阻力系数;

α—道路坡角,单位为rad ;

d r —车轮滚动半径,单位为m 。

空气阻力

15

.212a

D w u A C F = (4)

其中:D C —空气阻力系数; A —迎风面积,单位为m 2; a u —汽车行驶速度,单位为km/h 。

客车空气阻力系数D C 通常取0.5-0.8,XXXX 根据具体车型造型选择系数大小,车辆造型越趋向于流线空气阻力系数取值越小。

坡道阻力

i F =αsin mg (5)

其中:m —匹配计算载荷工况下汽车的质量,单位为kg ; g —重力加速度,单位为m/s 2; α—道路坡角,单位为rad 。

加速阻力

dt

du m F a

j δ=

(6)

其中:δ—旋转质量换算系数;

m —匹配计算载荷工况下汽车的质量,单位为kg ;

dt

du a

—汽车行驶加速度,单位为m/s 2。 在进行动力性初步匹配计算时,由于不知道汽车轮胎等旋转部件准确的转动惯量数值,对于旋转质量换算系数δ,通常根据下述经验公式进行匹配计算确定:

δ=2

211g i δ+δ+

式中,1δ和2δ取值范围在0.03到0.05之间,这里粗取平均值,即认为

1δ=2δ=0.04。

在进行不同档位的驱动力和阻力估算时,还需要知道汽车速度与驱动电机转速之间的关系:

377

.0i i n

r u g d a = (7)

其中:a u —汽车行驶速度,单位为km/h ;

n —主驱动电机转速,单位为

rpm ;

0i —主减速器传动比;

d r —车轮的滚动半径,单位为m ;

—当前档速比。

根据上述公式,我们还可以方便地估算出汽车在任意主驱动电机转速、档位下的驱动力、行驶阻力,进而可以绘制出汽车的驱动力-行驶阻力平衡图。

汽车的驱动力-行驶阻力平衡图形象地表明了汽车行驶时的受力情况和平衡关系。由此可以确定汽车的动力性。

在驱动力-行驶阻力平衡图中,求出最高档下驱动力和行驶阻力曲线

的交点,曲线交点处对应的速度值即为汽车的最高车速。 3.2 动力因数

动力因数的定义为

mg F F D w t -=

(8)

其中:各个参数的含义同前面的说明。

利用公式(8)结合前面公式就可以估算出汽车各个档位下的动力因数值,进而可以绘制出动力因数图。 3.3 爬坡度曲线

根据汽车的行驶方程式和驱动力-行驶阻力平衡图,可以估算汽车的爬坡能力。在估算爬坡度时,认为汽车的驱动力除了用来克服空气阻力、滚动阻力外,剩余驱动力都用来克服坡道阻力,即加速阻力j F 为零。

根据公式(1)可以得到如下公式

w

t i f F F F F -=+

将公式(3)、(5)代入上式,就可以得到如下公式:

w

t F F mg mgf -=+ααsin cos

代入公式αα2

sin 1cos -=以及公式(8),经过整理那么就可得

2

2

211arcsin

f

f

D f D ++--=α (10)

然后根据公式i =tg α进行转换,这样就可以估算出爬坡度,并进一步绘制出爬坡度曲线图。

3.4 加速度曲线及加速时间

汽车的加速能力可用它在水平良好路面上行驶时能产生的加速度来评价。

汽车加速时,驱动力除了用来克服空气阻力、滚动阻力以外,主要用来克服加速阻力,此时不考虑坡道阻力i F (i F =0)。

根据公式(1)、(6),可以得到如下公式:

j w f t a F F F m dt du =--=][1

δ

所以,加速时间

t =?t

dt 0=?2

1

1

u u

j

du a 根据以上公式,通过数值积分方法对上式进行积分求解,就可以得到所需要的加速时间。 3.5 驱动电机功率的确定

电动汽车的驱动电机只在低速和加速时工作,所以电机功率的选择须满足汽车的加速要求和最大爬坡度以及纯电动运行的续驶里程等3项要求。根据所选电机为高效率的交流永磁同步电机效率为0.93。

21max 360021.15Cd A V Pe m g f V t η??

??=??+??????

式中: t η—整车动力传动系效率 V —车速/km/h m —整车质量/Kg d C —空气阻力系数 f —滚动阻力系数

A —迎风面积/m 2

3.6 主驱动电机选型

动力匹配计算所需主驱动电机的主要性能指标如表3

驱动电机的功率、转矩随转速变化的关系曲线通过拟合方式确定,已知条件为驱动电机厂提供的外特性试验数据。 3.7 主减速器比的选择

i0 的选择首先应满足车辆的最高行驶车速要求即:

max

377

.0max

0V n r i e r ?≤

式中:max e n ——驱动电机机的最高稳定转速/r/min

r r —— 轮胎滚动半径/m max V ——最大车速/Km/h

同时需考虑到整车最大爬坡度(计算过程参考 3.3)。

参考文献

1.余志生. 汽车理论(第三版). 北京:机械工业出版社,2001

2.余志生. 汽车理论(第二版). 北京:机械工业出版社,1990

3.张洪欣. 汽车设计(第二版). 北京:机械工业出版社,1989

4.刘惟信. 汽车设计. 北京:清华大学出版社,2002

5.汽车工程手册编写组编. 汽车工程手册(设计篇). 北京:机械工业

出版社,2001

(完整版)纯电动汽车动力性计算公式

XXEV 动力性计算 1 初定部分参数如下 2 最高行驶车速的计算 最高车速的计算式如下: mph h km i i r n V g 5.43/70295 .61487 .02400377.0.377.00 max ==??? =?= (2-1) 式中: n —电机转速(rpm ); r —车轮滚动半径(m ); g i —变速器速比;取五档,等于1; 0i —差速器速比。 所以,能达到的理论最高车速为70km/h 。 3 最大爬坡度的计算 满载时,最大爬坡度可由下式计算得到,即 00max 2.8)015.0487 .08.9180009 .0295.612400arcsin( ).....arcsin( =-?????=-=f r g m i i T d g tq ηα

所以满载时最大爬坡度为tan( m ax α)*100%=14.4%>14%,满足规定要求。 4 电机功率的选型 纯电动汽车的功率全部由电机来提供,所以电机功率的选择须满足汽车的最高车速、最大爬坡度等动力性能的要求。 4.1 以最高设计车速确定电机额定功率 当汽车以最高车速m ax V 匀速行驶时,电机所需提供的功率(kw )计算式为: max 2 max ).15.21....(36001 V V A C f g m P d n +=η (2-1) 式中: η—整车动力传动系统效率η(包括主减速器和驱动电机及控制器的工作效率),取0.86; m —汽车满载质量,取18000kg ; g —重力加速度,取9.8m/s 2; f —滚动阻力系数,取0.016; d C —空气阻力系数,取0.6; A —电动汽车的迎风面积,取2.550×3.200=8.16m 2(原车宽*车身高); m ax V —最高车速,取70km/h 。 把以上相应的数据代入式(2-1)后,可求得该车以最高车速行驶时,电机所需提供的功率(kw ),即 kw 1005.8970)15.217016.86.0016.08.918000(86.036001).15 .21....(360012 max 2 max <kw V V A C f g m P D n =???+???=+?=η (3-2) 4.2满足以10km/h 的车速驶过14%坡度所需电机的峰值功率 将14%坡度转化为角度:018)14.0(tan ==-α。 车辆在14%坡度上以10km/h 的车速行驶时所需的电机峰值功率计算式为:

电动汽车动力性能分析与计算

电动汽车与传统内燃机汽车之间的主要差别是采用了不同的动力源,它由蓄电池提供电能,经过驱动系统和电动机,驱动电动汽车行驶。电动汽车的能量供给和消耗,与蓄电池的性能密切相关,直接影响电动汽车的动力性和续驶里程,同时影响电动汽车行驶的成本效益。 电动汽车在行驶中,由蓄电池输出电能给电动机,用于克服电动汽车本身的机械装置的内阻力,以及由行驶条件决定的外阻力。电动汽车在运行过程中,行驶阻力不断变化,其主电路中传递的功率也在不断变化。对电动汽车行驶时的受力状况以及主电路中电流的变化进行分析,是研究电动汽车行驶性能和经济性能的基础。 1、电动汽车的动力性分析 1.1 电动汽车的驱动力 电动汽车的电动机输出轴输出转矩M,经过减速齿轮传动,传到驱动轴上的转矩Mt,使驱动轮与地面之间产生相互作用,车轮与地面作用一圆周力F0,同时,地面对驱动轮产生反作用力Ft.Ft 与F0大小相等方向相反,Ft方向与驱动轮前进方向一致,是推动汽车前进的外力,将其定义为电动汽车的驱动力。有: 电动汽车机械传动装置是指与电动机输出轴有运动学联系的减速齿轮传动箱或变速器、传动轴及主减速器等机械装置。机械传动链中的功率损失包括:齿轮啮合点处的摩擦损失、轴承中的摩擦

损失、旋转零件与密封装置之间的摩擦损失以及搅动润滑油的损失等。 1.2 电动汽车行驶方程式与功率平衡 电动汽车在上坡加速行驶时,作用于电动汽车的阻力与驱动力始终保持平衡,建立如下的汽车行驶方程式: 以电动汽车行驶速度va乘以(2)式两端,考虑机械损失,再经过单位换算之后可得: 或 由(4)、(5)两式可以看出,电动汽车在行驶时,电动机传递到驱动轮的输出功率与体现在驱动轮上的阻力功率始终保持平衡。将(4)变换可得: 式中PM为电动机的输出功率。 用曲线图表示上述功率关系,将电动机的输出功率、汽车经常遇到的阻力功率与对应车速的关系归置在x-y坐标图上得到电动汽车功率平衡图如图1所示。

纯电动汽车动力性计算公式

纯电动汽车动力性计算公式

XXEV 动力性计算 1 初定部分参数如下 整车外廓(mm ) 11995×2550×3200(长×宽×高) 电机额定功率 100kw 满载重量 约18000kg 电机峰值功率 250kw 主减速器速比 6.295:1 电机额定电压 540V 最高车(km/h ) 60 电机最高转速 2400rpm 最大爬坡度 14% 电机最大转矩 2400Nm 2 最高行驶车速的计算 最高车速的计算式如下: mph h km i i r n V g 5.43/70295 .61487 .02400377.0.377.00 max ==??? =?= (2-1) 式中: n —电机转速(rpm ); r —车轮滚动半径(m ); g i —变速器速比;取五档,等于1; 0i —差速器速比。 所以,能达到的理论最高车速为70km/h 。 3 最大爬坡度的计算 满载时,最大爬坡度可由下式计算得到,即 00max 2.8)015.0487 .08.9180009 .0295.612400arcsin( ).....arcsin( =-?????=-=f r g m i i T d g tq ηα

kw 100w 5.8810)15.211016.86.08cos 016.08.9180008sin 8.918000(86.036001).15 .21..cos ...sin ..(36001 20 02 max <k V V A C f g m g m P slope slope D =???+???+???=++=ααη 从以上动力性校核分析可知,所选100kw/540V 交流感应电机的功率符合所设计的动力性参数要求。 5 动力蓄电池组的校核 5.1按功率需求来校核电池的个数 电池数量的选择需满足汽车行驶的功率要求,并且还需保证汽车在电池放电达到一定深度的情况下还能为汽车提供加速或爬坡的功率要求。 磷酸锂铁蓄电池的电压特性可表示为: bat bat bat bat I R U E .0+= (4-1) 式中: bat E —电池的电动势(V ); bat U —电池的工作电压(V ); 0bat R —电池的等效内阻(Ω); bat I —电池的工作电流(A )。 通常,bat E 、0bat R 均是电池工作电流bat I 以及电流电量状态值SOC (State Of Charge )的函数,进行电池计算时,要考虑电池工作最差的工作状态。假设SOC 为其设定的最小允许工作状态值(SOC low ),对应的电池电动势bat E 和电池等效内阻0bat R 来计算电池放电的最大功率,即可得到如下计算表达式: 铅酸电池放电功率: bat bat bat bat bat bat bd I I R E I U P )..(.0-== (4-2) 上式最大值,即铅酸蓄电池在SOC 设定为最小允许工作状态值时所能输出的最大功率为: 2 max 4bat bat bd R E P = (4-3)

电动汽车动力匹配计算规范(纯电动)

XH-JS-04-013 电动汽车动力匹配计算设计规范 编制:年月日 审核:年月日 批准:年月日 XXXX有限公司发布

目录 一、概述 (1) 二、输入参数 (1) 2.1 基本参数列表 (1) 2.2 参数取值说明 (1) 三、XXXX动力性能匹配计算基本方法 (2) 3.1 驱动力、行驶阻力及其平衡 (3) 3.2 动力因数 (6) 3.3 爬坡度曲线 (6) 3.4 加速度曲线及加速时间 (7) 3.5 驱动电机功率的确定 (7) 3.6 主驱动电机选型 (8) 3.7 主减速器比的选择 (8) 参考文献 (9)

一、概述 汽车作为一种运输工具,运输效率的高低在很大程度上取决于汽车的动力性。动力性是各种性能中最基本、最重要的性能之一。动力性的好坏,直接影到汽车在城市和城际公路上的使用情况。因此在新车开发阶段,必须进行动力性匹配计算,以判断设计方案是否满足设计目标和使用要求。 二、输入参数 2.1 基本参数列表 进行动力匹配计算需首先按确定整车和发动机基本参数,详细精确的基本参数是保证计算结果精度的基础。下表是XXXX动力匹配计算必须的基本参数,其中发动机参数将在后文专题描述。 表1动力匹配计算输入参数表。 2.2 参数取值说明 1)迎风面积 迎风面积定义为车辆行驶方向的投影面积,可以通过三维数模的测量得到,三维数据不健全则通过设计总布置图测得。XXXX车型迎风面积为A

一般取值5-8 m 2 。 2)动力传动系统机械效率 根据XXXX 车型动力传动系统的具体结构,传动系统的机械效率T η主要由主驱动电机传动效率、传动轴万向节传动效率、主减速器传动效率等部分串联组成。 采用有级机械变速器传动系的车型传动系统效率一般在82%到85%之间,计算中可根据实际齿轮副数量和万向节夹角与数量对总传动效率进行修正,通常取传动系统效率T η值为78-82%。 3)滚动阻力系数f 滚动阻力系数采用推荐的客车轮胎在良好路面上的滚动阻力系数经验公式进行匹配计算: f =??? ???????? ??+??? ??+4 410100100a a u f u f f c 其中:0f —0.0072~0.0120以上; 1f —0.00025~0.00280; 4f —0.00065~0.002以上; a u —汽车行驶速度,单位为km/h ; c —对于良好沥青路面,c =1.2。 三、 XXXX 动力性能匹配计算基本方法 汽车动力性能匹配计算的主要依据是汽车的驱动力和行驶阻力之间的平衡关系,汽车的驱动力-行驶阻力平衡方程为 j i w f t F F F F F +++= (1)

电动车动力性能

GB/T 18385-2005 (2005-07-13发布,2006-02-01实施) 前言 本标准修改采用ISO 8715:2001《电动道路车辆道路行驶特性》(英文版)。 标准格式按照GB/T 1.1—2000的要求进行编写,在附录B中给出了本标准章条号与ISO 8715:2001章条编号的对照一览表。 考虑到我国电动汽车开发的实际情况,在采用ISO 8715:2001时,本标准在技术内容上做了一些修改。有关技术性差异已编入正文,并在它们所涉及的条款的页边处用垂直单线标识。在附录C中给出了这些技术性差异及其原因的一览表以供参考。 本标准代替GB/T 18385—2001《电动汽车动力性能试验方法》。本标准与上一版本的主要差异: ——适用范围进行了修改,由适用于最大设计总质量不超过3 500 kg的电力驱动的电动汽车修改为适用于纯电动汽车。由于适用范围扩大,为适应3 500 kg以上的纯电动汽车的要求,标准的部分内容做了相应的修改。 ——第3章中的术语动载半径及定义按照GB/T 6326修改为动负荷半径,定义直接引用GB/T 6326。 ——试验记录表进行了适当的调整。 本标准的附录A、附录B和附录C均为资料性附录。 本标准由国家发展和改革委员会提出。 本标准由全国汽车标准化技术委员会归口。 本标准起草单位:中国汽车技术研究中心。 本标准主要起草人:赵静炜。 本标准首次发布于2001年,本次为第一次修订。 GB/T 18385-2005 电动汽车动力性能试验方法 Elestric vehiles-Power performance-Test method (ISO 8715:2001 Elestric road vehicles-Road operating characteristics,MOD) 1 范围 本标准规定了纯电动汽车的加速特性、最高车速及爬坡能力等的试验方法。 本标准适用于纯电动汽车。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 GB/T 3730.2 道路车辆质量词汇和代码(idt IS0 1176:1990) GB/T 6326 轮胎术语(GB/T 6326—1994,neq ISO 3877-1:1978)

纯电动汽车的结构和驱动系统性能比较资料

纯电动汽车的结构分析和驱动系统性能比较 摘要 纯电动汽车驱动形式有很多种,为了选择最合适的驱动系统,我们对不同驱动系统的结构特征进行了分析,在纯电动汽车上匹配不同的驱动系统后比较其动力性;以城市驾驶循环为例建立车辆能耗模型来比较其经济性。结果显示:单电机直接驱动系统虽然最简单,但其性能最差;装配两速变速器后,动力性显著改善,汽车行驶里程增加3.6%,但自动变速的功能难以解决;采用轮毂电机驱动系统可以改善汽车的动力性,但实际行驶效率不高;而双电机耦合驱动系统可以实现高效率行驶,其行驶里程比单电机直驱增加了7.79%,并且因为其具有结构简单,行驶效率高等特点,所以适用于现在的纯电动汽车。 绪论 作为核心部件,电力驱动系统的技术水平直接制约纯电动汽车的整体性能。如今,有多种驱动系统可以使用。根据车轮驱动扭矩的动力源,驱动系统的模式可分为整体式驱动和分布式驱动。整体式驱动系统的驱动扭矩由主减速器或次级减速器或差速器来调节,主要包括单电机直驱和主副电机耦合系统。在分布式驱动中,每个驱动轮都有一个单独的驱动系统,轮毂电机驱动系统是分布式驱动的主要形式。 整体式驱动的技术相对比较成熟,但驱动力通过差速器被大致平均分配到左、右半轴,单个驱动轮的转矩在大多数车辆中不能独立地调节。因此不安装其他的传感器和控制器,我们很难对汽车的运动和动力进行控制[1]。分布式驱动近几年飞速发展,由于大多数车轮和电动机之间的机械部件被替换,因此分布式驱动系统具有结构紧凑和传动效率高的优点[2]。 为了选取最适合纯电动汽车的驱动方式,本文对不同驱动系统的结构特征和动力性经济性比较进行了比较说明。本文结构如下:第二部分为驱动系统的结构特征分析,第三部分介绍驱动系统的参数和部件性能,第四部分比较不同驱动系统的动力性,第五部分比较不同驱动系统的经济性,第六部分得出结论。 结构分析 整体式驱动 整体式驱动系统被广泛应用于各类电动车辆,其主要结构如图1所示。其中M是电动机,R是固定速比减速器,T是变速器,D是主减速器,W是车轮。图1 a是单电机直驱系统,其扭矩由主减速器调节,通常称为直驱系统。图1 b和直驱系统十分相似,除了扭矩由变速器调节。因为驱动电机的速比调节范围比内燃机的更大,所以能以较少的齿轮数目的传动来满足在任何工况下的电动汽车需求。图1 c是另外一种整体式驱动形式,其采用两个驱动电机和主减速器,其中一个电机在大多数工况下作为汽车的动力来源,另外一个电机只有在需要附加功率时才会工作。

电动汽车动力匹配设计规范

电动汽车动力匹配设计规范 XXXXXX Q/XXX XXXXXXXXXXXXXX XXXXXX

电动汽车动力匹配设计规范 XXXX-XX -XX 发布 XXXX-XX -XX 实施 XXXXXXXX 有限公司 发 布 目 次 前言 ............................................................................................... Ⅱ 1 范围 ........................................................................................... 1 2 规范性引用文件 ........................................................................... 1 3 术语和定义 .................................................................................. 1 4 技术要求 ..................................................................................... 3 4.1 评价指标 .................................................................................. 3 4.2 计算方法 .................................................................................. 4 4.3 基础数据收集和输入 ................................................................ 10 4.4 计算任务和匹配优化 ................................................................ 10 4.5 计算结果输入及数据分析 . (13) 电动汽车动力匹配设计规范 X X X X X X X X X X 有限公司企业标准

纯电动汽车动力性计算公式

纯电动汽车动力性计算公式 XXEV 动力性计算 2最咼行驶车速的计算 最高车速的计算式如下: n r V max 0.377 - i g i o 0.377 2400 °.487 1 6.295

70km/h 43.5mph (2-1) 式中: n—电机转速(rpm); r—车轮滚动半径(m ); i g —变速器速比;取五档,等于1;i。一差速器速比。所以,能达到的理论最高车速为70km/h。 3最大爬坡度的计算 满载时,最大爬坡度可由下式计算得到,即 max arcsin(%山」0. d f) arcsin(2400 1 6.2950.9 0.015)8.20 m.g.r 18000 9.8 0.487

所以满载时最大爬坡度为tan(a-)*100%=14. 4%>14%,满足规定要求. 4电机功率的选型 纯电动汽车的功率全部由电机来提供,所以电机功率的选择须满足汽车的最高车速、最大爬坡度等动力性能的要求。 4.1以最高设计车速确定电机额定功率 当汽车以最高车速匀速行驶时,电机所需提供的功率(kw)计算式为: 36咖盹八唱游心(2-1) 式中: n—整车动力传动系统效率〃(包括主减速器和驱动电机及控制器的工作效率),取0.86; m—汽车满载质量,取18000kg; g—重力加速度,取9.8m/s2; f—滚动阻力系数,取0.016; Cd—空气阻力系数,取0?6; A—电动汽车的迎风面积,取2?550x3?200=8?16m2(原车宽*车身高);最高车速,取70km/ho 把以上相应的数据代入式(2?1)后,可求得该车以最高车速行驶时,电机所需提供的功率(kw),即 二总制诃和E6+吆需型)x7。 =39.5kw<\ OOkw (3-2) 4.2满足以10km/h的车速驶过14%坡度所需电机的峰值功率 将14%坡度转化为角度:a = tan-,(0.14) = 8°o 车辆在14%坡度上以10km/h的车速行驶时所需的电机峰值功率计算式为:

电动汽车动力匹配设计规范.(DOC)

XXXXXX Q/XXX X X X X X X X X X X有限公司企业标准 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX 电动汽车动力匹配设计规范 XXXX-XX -XX 发布 XXXX-XX -XX 实施 XXXXXXXX有限公司发布

Q/XXX XXXXXXX-201X 目次 前言 (Ⅱ) 1 范围 (1) 2 规范性引用文件 (1) 3 术语和定义 (1) 4 技术要求 (3) 4.1 评价指标 (3) 4.2 计算方法 (4) 4.3 基础数据收集和输入 (10) 4.4 计算任务和匹配优化 (10) 4.5 计算结果输入及数据分析 (13)

Q/XXX XXXXXXX-201X 前言 我公司缺少关于动力匹配方面的设计规范,给整车动力性、经济性方面的计算造成障碍。自本规范下发之日起,本文件将指导后续工作中动力性、经济性的计算。 本标准按照GB/T 1.1—2009给出的规则起草。 本标准由XXXX提出。 本标准由XXXX负责起草。 本标准主要起草人:XXX 本标准于XXXX年XX月首次发布。

Q/XXX XXXXXXX-201X 电动汽车动力匹配设计规范 1范围 本规范规定了电动汽车动力匹配设计规范的术语和定义、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。 本规范适用于XXXX整车动力性能匹配与计算。 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 GB/T 12534-1990 汽车道路试验方法通则 GB/T 12544-2012 汽车最高车速试验方法 GB/T 12543-2009 汽车加速性能试验方法 GB/T 18386-2005 电动汽车能量消耗率和续驶里程试验方法 GB/T 19596-2004 电动汽车术语 3术语和定义 GB/T 19596中界定的术语和定义适用于本标准。下列术语和定义适用于本文件。 3.1 续驶里程 电动汽车在动力蓄电池完全充电状态下,以已定的行驶工况,能连续行程的最大距离,单位为km。 3.2 能量消耗率 电动汽车经过规定的试验循环后动力蓄电池重新冲带你至试验前的容量,从电网上得到的电能除以行驶里程所得的值,单位为Wh/km。 3.3 最高车速 电动汽车能够往返各持续行程3 km距离的最高平均车速。 3.3 30分钟最高车速 电动汽车能够持续行驶30 min以上的最高平均车速。 3.4 加速能力V1至V2 电动汽车从速度V1加速到速度V2所需的最短时间。 3.5 爬坡车速 电动汽车在给定坡度的坡道上能够持续行驶1 km以上的最高平均车速。 3.6

纯电动汽车驱动系统的参数设计及匹配

新能源汽车 6 结语 纯电动乘用车的总布置设计工作是个系统工 程,需要协调车身、动力系统、电池、内外饰、造型等相关部门。如何在确保整车性能的基础上,提高空间利用率,避免各部件的干涉,加快项目进行,需要进行科学的论证,同时,总布置工程师也需要对整车性能、驱动电机、动力电池、高压安全等相关知识相当熟悉,才能合理进行布置,推动项目进展。 参考文献 1 Mehrdad Ehsani,Yi m in Gao,A li Emadi .Modern electric \hy 2bird electric and fuel cell vehicles .CRC Press,2009. 2 王刚,周荣.电动汽车充电技术研究[J ].农业装备与车辆 工程,2008,(6). 3 徐性怡.电动汽车用电机控制器的设计方法与实践[J ],2009,(6). 4 姬芬竹,高峰.电动汽车传动系参数设计及动力性仿真[J ].北京航空航天大学学报,2006. 5 赵云.电动汽车结构布置及设计[J ].汽车电器,2006. 收稿日期:2010-05-05 纯电动汽车驱动系统的参数设计及匹配 张 珍 陈丁跃 刘 栋 (长安大学,西安 710064) 【摘要】 文章系统地介绍了纯电动汽车驱动系统主要部件的选型及根据电动汽车性能要求进行主要参 数的设计及匹配,并通过对具体车型的计算,进一步探讨了主要参数的确定。 【Ab s trac t 】 Choice of the main components of the power train syste m of electric vehicle and de 2 sign and matching of the main para meters according t o require ment of main perfor mance are intr o 2duced .Confir mati on of the main para meters is further discussed thr ough the calculati on t o the s pecific vehicle . 【主题词】 纯电动汽车 驱动系统 参数设计 0 引言 纯电动汽车(EV )是当前研制取代内燃机汽车的首选车型,前景广阔。目前,我国的EV 大都建立在改装车基础上,其设计是一项机电一体化 的综合工程[1] 。改装后的EV 高性能的获得并不是简单地将内燃机汽车的发动机和燃油箱换成电动机和蓄电池便可以实现的,它必须对储能装置、动力装置及变速器、减速器等参数进行合理的匹 配。鉴于目前国内对EV 研究的现状,本文研究是 建立于传统汽车驱动系统基础上。 1 电动汽车的驱动系统的基本结构 1.1 电力驱动的结构形式 采用不同的电力驱动系统可构成不同结构形式E V 。本文研究的E V 的电力驱动结构形式如图 1[2] 所示。1.2 储能装置的结构形式 ? 7? 上海汽车 2010108

电动汽车动力匹配计算规范(纯电动)

电动汽车动力匹配计算设计规范 编制:年月日 审核:年月日 批准:年月日 XXXX有限公司发布

目录 一、概述 (1) 二、输入参数 (1) 2.1 基本参数列表 (1) 2.2 参数取值说明 (1) 三、XXXX动力性能匹配计算基本方法 (2) 3.1 驱动力、行驶阻力及其平衡 (3) 3.2 动力因数 (6) 3.3 爬坡度曲线 (6) 3.4 加速度曲线及加速时间 (7) 3.5 驱动电机功率的确定 (7) 3.6 主驱动电机选型 (8) 3.7 主减速器比的选择 (8) 参考文献 (9)

一、概述 汽车作为一种运输工具,运输效率的高低在很大程度上取决于汽车的动力性。动力性是各种性能中最基本、最重要的性能之一。动力性的好坏,直接影到汽车在城市和城际公路上的使用情况。因此在新车开发阶段,必须进行动力性匹配计算,以判断设计方案是否满足设计目标和使用要求。 二、输入参数 2.1 基本参数列表 进行动力匹配计算需首先按确定整车和发动机基本参数,详细精确的基本参数是保证计算结果精度的基础。下表是XXXX动力匹配计算必须的基本参数,其中发动机参数将在后文专题描述。 表1动力匹配计算输入参数表。 2.2 参数取值说明 1)迎风面积 迎风面积定义为车辆行驶方向的投影面积,可以通过三维数模的测量得到,三维数据不健全则通过设计总布置图测得。XXXX车型迎风面积为A

一般取值5-8 m 2 。 2)动力传动系统机械效率 根据XXXX 车型动力传动系统的具体结构,传动系统的机械效率T η主要由主驱动电机传动效率、传动轴万向节传动效率、主减速器传动效率等部分串联组成。 采用有级机械变速器传动系的车型传动系统效率一般在82%到85%之间,计算中可根据实际齿轮副数量和万向节夹角与数量对总传动效率进行修正,通常取传动系统效率T η值为78-82%。 3)滚动阻力系数f 滚动阻力系数采用推荐的客车轮胎在良好路面上的滚动阻力系数经验公式进行匹配计算: f =??? ???????? ??+??? ??+4 410100100a a u f u f f c 其中:0f —0.0072~0.0120以上; 1f —0.00025~0.00280; 4f —0.00065~0.002以上; a u —汽车行驶速度,单位为km/h ; c —对于良好沥青路面,c =1.2。 三、 XXXX 动力性能匹配计算基本方法 汽车动力性能匹配计算的主要依据是汽车的驱动力和行驶阻力之间的平衡关系,汽车的驱动力-行驶阻力平衡方程为 F F F F F +++=

某纯电动汽车动力系统匹配计算报告

电动车动力参数匹配计算 表2动力性参数 Tab.2Dynamics Parameters 参数 指标续驶里程/km 100-180最高车速/(1km h -?) 50-700-0.7max v 1km h -?加速时间/s ≤15201km h -?最大爬坡度20%-25% 1整车额定功率计算 电动汽车在行驶过程中,整车额定功率需求一般由在平直路面上最高车速行驶所需功率决定,具体计算公式为: t max max D rated v .v A C mgf P ηρ??? ? ? ?? ?? ???+≥2 632136001(1) 式中:rated P 为整车额定功率,W k ;m 为电动汽车满载质量,kg ;g 为质量加速度, 9.82s /m ;f 为滚动阻力系数;ρ为空气密度,为1.2263m /kg ;D C 为空气阻力系数;max v 为 最高车速,h /km ;t η为传动系统效率,取0.95。 带入相关参数后计算得:rated P ≥(4.1+2.5)W k 。 2整车最大功率计算 整车最大功率需求一般出现在加速或上坡时,故依此选定。2.1加速过程最大功率 在加速过程中最大功率为: t a D max a v .a v A C mgf ma P ηρδ??? ? ? ???? ???++≥2 632136001(2) 式中:max a P 为加速时整车功率需求,W k ;δ为汽车旋转质量换算系数;a 为加速度,2s /m ;a v 为加速目标车速,h /km 。 带入相关参数后计算得: 表1整车参数 Tab.1Vehicle Parameters 参数指标驱动形式集中电机驱动 整备质量/kg xx 满载质量/kg xx 轴距/m xx 质心到前轴距离/m -质心高度/m -主传动比xx 车轮滚动半径/m xx 迎风面积/2m xx 风阻系数xx 滚动阻力系数xx 汽车旋转质量换算系数 xx 附件功率/W k xx

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一、设计要求 二、整车技术参数 三、驱动结构设计 四、驱动系统设计 五、供电系统设计 六、空调系统设计 七、真空助力系统设计 八、设计结果 一、设计要求 1、整车性能技术指标 A 运输类新能源专用车、货车动力电池系统总质量占整车整备质量比例不超过25%,作业类新能 源专用车、货车不超过20%。

B 吨百公里电耗不超过10kWh;M1、N1类采用工况法,其他暂采用40km/h等速法,其中作业类 专用车检测时上装部分不工作。 (1)最高车速:90km/h; (2)最大爬坡度:20%; (3)加速性能0-50 Km/h:<15s; (4)60km/h续驶里程≥200km(等速法); (5)工况法续航里程≥180km; 二、整车技术参数 新能源厢式运输车选用长安传统载货汽车底盘(SC1031GDD43)为改装主体。 新能源厢式运输车是在长安底盘改装成纯电动可承载式底盘的基础上,加装载货物厢体而形成的一款新能源厢式运输车,该车配置5MT手动变数箱、永磁同步驱动电机及控制器、整车控制器、三元锂离子锂电池、高压配电和BMS管理系统、智能车载充电器、直流快充充电系统、冷却系统、真空助力制动系统、助力转向系统、车载冷暖空调以及远程监控系统等。驱动电机采用电机前置通过法兰固定于变速箱,变速箱固定于整车中部,控制器及车载充电器布置在车身前中部,动力锂离子电池、高压配电系统及电池管理系统布置在车体中前两侧部位,车载空调布置在车体前部,远程监控终端固定于驾驶室中控台内部,采用5MT手动变数箱/2档AT自动变速箱。 1.整车控制系统的工作原理图 2.相关设计的参数计算 1)整车技术参数及常数值标定

纯电动汽车驱动系统的参数设计及匹配

纯电动汽车驱动系统的参数设计及匹配 张珍 (长安大学) 摘要:本文系统的介绍了纯电动汽车驱动系统主要部件的选型及根据电动汽车主要性能的要求进行主要参数的设计及匹配,并通过对具体的车型的计算,进一步探讨了主要参数的确定。 关键词:纯电动汽车(EV) 驱动系统参数设计 1、前言 纯电动汽车(EV)即蓄电池电动汽车是“零污染”的绿色环保交通工具,它没有噪声和振动、操作性能好等远远优于内燃机汽车。EV是当前开发和研制取代内燃机汽车的首选车型,其前景广阔。 目前,我国的EV大都建立在改装车的基础上,其设计是一项机电一体化的综合工程。改装后的EV高性能的获得并不是简单地将内燃机汽车的发动机和然油箱换成电动机和蓄电池便可以实现的,它必须对储能装置、动力装置及变速器、减速器等参数进行合理的匹配。鉴于目前国内对EV研究的现状,故本论文的研究建立在传统汽车驱动系统的基础上。 2、电动汽车的驱动系统的基本结构 本文研究的EV的电力驱动结构形式如图1所示 图1 电驱动的形式 C——离合器;D——差速器;GB——变速器;M——电动机

3、主要部件的选型及主要参数的确定 EV 驱动系统的关键部件为:电动机、蓄电池、变速器等,这些部件类型的选择及参数设置直接决定着EV 的动力性和续驶里程等主要性能。 3.1电动机的选型及其参数的设计 3.1.1电动机的选型 电动机的选择要满足EV 对电动机性能的要求:①高电压、高转速、质量轻;②电动机具有较大的起动转矩和较宽的调速性能;③高效率、低能耗、实现制动能量的收回;④安全性必须符合相关部门的标准和规定。另外,电动机还要求可靠性好、寿命长;结构简单,适合大批生产,使用维修方便,价格低等。 3.1.2电动机额定功率的选择 本课题采用某电动汽车的部分技术参数如表1 表1 电动汽车的部分技术参数 电动机额定功率可根据EV 的最高行驶车速、爬坡和加速性能来确定[1]。建立电动机额定功率的数学模型: t D a m V A C V f g m P η÷??? ???????+???≥7614036003max max 1 (1) t a D a a a a m V A C V g m V f g m P ηαα÷??????? ???+???+????≥761403600sin 3600cos 32 (2) t a a D a m V dt du m V A C V f g m P ηδ÷?????????+??+???≥360076140360033 (3) 式中: max V =100km/h ;a m =1600(kg);D C =0.2;a V =30km/h ;ηt =0.9;

电动汽车动力匹配设计规范

Q/XXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXX XX x X -X X 发布x X X X X X 有x 限-公司企业标实准 XXXXXXXX 有限公司 发 布 前言 1 4.1 4. 2 4. 3 4. 4 4. 5 范围 ............................................... 规范性引用文件 .......................................... 术语和定义 ............................................ 技术要求标.「〕 电动汽. 车动力. 匹配设计规范 计算方法 ............................................. 基础数据收集和输入 ........................................ 计算任务和匹配优化 ........................................ 计算结果输入及数据分析 ...................................... 4 10 10 13 、八 — 冃 U 言 我公司缺少关于动力匹配方面的设计规范, 给整车动力性、经济性方面的计算造成障碍。 下发之日起,本文件将指导后续工作中动力性、经济性的计算。 自本规范 本标准由XXXX 提出。 本标准由XXXX 负责起草。 本标准主要起草人:XXX 本标准于XXXX 年 XX 月首次发布。 电动汽车动力匹配设计规范 1 范围 本规范规定了电动汽车动力匹配设计规范的术语和定义、技术要求、试验方法、检验规则、标志、 包装、运输和贮存。 本规范适用于XXX X 整车动力性能匹配与计算 。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。 凡是注日期的引用文件, 其随后所有的 修改单(不包 括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,凡是不注日期的引用文件, 其最新版本适用 于本标准。

纯电动汽车动力性计算公式(可编辑修改word版)

XXEV 动力性计算 1初定部分参数如下 整车外廓(mm)11995×2550× 3200(长×宽×高) 电机额定功率100kw 满载重量约 18000kg 电机峰值功率250kw 主减速器速比 6.295:1 电机额定电压540V 最高车(km/h)60 电机最高转速2400rpm 最大爬坡度14% 电机最大转矩2400Nm 2最高行驶车速的计算 最高车速的计算式如下: V max = 0.377 ? n.r i g i = 0.377 ?2400 ? 0.487 1? 6.295 = 70km / h = 43.5mph 1) 式中: n—电机转速(rpm); r—车轮滚动半径(m); i g —变速器速比;取五档,等于1; i 0 —差速器速比。 (2- 所以,能达到的理论最高车速为70km/h。 3最大爬坡度的计算 满载时,最大爬坡度可由下式计算得到,即 =arcsin(T tq.i g.i0.d-f)=arcsin(2400?1?6.295?0.9-0.015)=8.20 max m.g.r18000 ? 9.8? 0.487

所以满载时最大爬坡度为 t a n ( max )*100%=14.4%>14%,满足规定要求。 4 电机功率的选型 纯电动汽车的功率全部由电机来提供,所以电机功率的选择须满足汽车的最高车速、最大爬坡度等动力性能的要求。 4.1 以最高设计车速确定电机额定功率 当汽车以最高车速V max 匀速行驶时,电机所需提供的功率(kw )计算式为: 1 C .A .V 2 P n = (m .g . f 3600 + d max ).V 21.15 max (2-1) 式中: η—整车动力传动系统效率(包括主减速器和驱动电机及控制器的工作效 率),取 0.86; m —汽车满载质量,取 18000kg ; g —重力加速度,取 9.8m/s 2; f —滚动阻力系数,取 0.016; C d —空气阻力系数,取 0.6; A —电动汽车的迎风面积,取 2.550× 3.200=8.16m 2(原车宽*车身高); V max —最高车速,取 70km/h 。 把以上相应的数据代入式(2-1)后,可求得该车以最高车速行驶时,电机所需提供的功率(kw ),即 1 C .A .V 2 P n = (m .g . f + D max ).V max 3600 ? = 1 3600 ? 0.86 21.15 (18000 ? 9.8? 0.016 + 0.6 ?8.16 ? 702 21.15 ) ? 70 (3-2) = 89.5kw <100kw 4.2 满足以 10km/h 的车速驶过 14%坡度所需电机的峰值功率 将 14%坡度转化为角度: = tan -1(0.14) = 80 。 车辆在 14%坡度上以 10km/h 的车速行驶时所需的电机峰值功率计算式为:

电动汽车动力匹配设计规范(2)

电动汽车动力匹配设计规范(2) 1 2020年4月19日

XXXXXX Q/XXX XXXXXXXXXXXXXXXXX XXX

文档仅供参考,不当之处,请联系改正。 II 2020年4月19日 XXXX-XX -XX 发布 XXXX-XX -XX 实施 XXXXXXXX 有限公司 发 布 目 次 前言 ................................................................................................................. Ⅱ 1 范围 ............................................................................................................... 1 2 规范性引用文件 ........................................................................................... 1 3 术语和定义 (1) 4 技术要求 ....................................................................................................... 3 4.1 评价指标 .................................................................................................... 3 4.2 计算方法 .................................................................................................... 4 4.3 基础数据收集和输入 ............................................................................... 10 4.4 计算任务和匹配优化 ............................................................................... 10 4.5 计算结果输入及数据分析 .. (13) 电动汽车动力匹配设计规范 X X X X X X X X X X 有限公司企业标准

电动汽车动力匹配计算规范(纯电动)

XH-JS-04-013 XXXX有限公 司 技术规范 电动汽车动力匹配计算设计规范 编制: 审核: 批准: 2015-10-15 发布 XXXX有限公司发布编号:2015-001 2015-11-1 实施

一、概述. 二、输入参数. 2.1基本参数列表 2.2参数取值说明 三、XXX 动力性能匹配计算基本方法 3.1驱动力、行驶阻力及其平衡 参考文献 3.2 动力因数 6.. 3.3 爬坡度曲线 6.. 3.4 加速度曲线及加速时间 3.5 驱动电机功率的确定 3.6 主驱动电机选型 8. 3.7 主减速器比的选择 8. 3.

汽车作为一种运输工具,运输效率的高低在很大程度上取决于汽车的动力性。动力性是各种性能中最基本、最重要的性能之一。动力性的好坏, 直接影到汽车在城市和城际公路上的使用情况。因此在新车开发阶段,必须进行动力性匹配计算,以判断设计方案是否满足设计目标和使用要求。 输入参数 2.1基本参数列表 进行动力匹配计算需首先按确定整车和发动机基本参数,详细精确的 基本参数是保证计算结果精度的基础。下表是XXXX动力匹配计算必须 的基本参数,其中发动机参数将在后文专题描述。 表1动力匹配计算输入参数表。 2.2参数取值说明1)迎风面积 迎风面积定义为车辆行驶方向的投影面积,可以通过三维数模的测量得到,三维数据不健全则通过设计总布置图测得。XXXX车型迎风面积为A

般取值5-8 m 2。 2)动力传动系统机械效率 根据XXXX 车型动力传动系统的具体结构,传动系统的机械效率 要由主驱动电机传动效率、传动轴万向节传动效率、主减速器传动效率等 部分串联组成。 采用有级机械变速器传动系的车型传动系统效率一般在 82 %到85% 之间,计算中可根据实际齿轮副数量和万向节夹角与数量对总传动效率进 行修正,通常取传动系统效率 T 值为78-82 %。 3)滚动阻力系数f 滚动阻力系数采用推荐的客车轮胎在良好路面上的滚动阻力系数经 验公式进行匹配计算: 其中:f o — 0.0072 ?0.0120 以上; f i — 0.00025 ?0.00280 ; f 4 — 0.00065 ?0.002 以上; c —对于良好沥青路面,c =l.2。 XXXX 动力性能匹配计算基本方法 汽车动力性能匹配计算的主要依据是汽车的驱动力和行驶阻力之间 的平衡关系,汽车的驱动力-行驶阻力平衡方程为 F t F f F w F i F j f = C f 0 f 亠 100 4 f 4 — 100 U a —汽车行驶速度,单位为 km/h ;

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