一、电动汽车介绍
电动汽车:主要以动力电池为能量源、全部或部分由电机驱动的汽车。
1、基本结构
由机械、电子、能源、计算机、信息技术等集成
2、组成系统
3、整车系统构架构图
二、动力匹配计算
驱动电机
1、驱动力与行驶阻力-驱动力
驱动力:推动汽车前进的外力
式中:M为电机转矩;ig为变速器传动比;io为主减速器传动比; r为车轮半径, η为机械传动效率。
汽车行驶方程式
由以上(1)(2)(3)(4)(5)(6)式得:
式中:f为滚动阻力系数(沥青路面通常为0.01-0.02); CD为空气阻力系数(轿车为0.3-0.41,货车为0.6-1.0);δ为旋转质量换算系数(一般为1.1-1.4)。
2、功率平衡
汽车行驶过程中,不仅驱动力与行驶阻力相互平衡,电机功率与行驶阻力功率也相互平衡,即:
3、评价电动汽车动力性能的主要指标有:
1)最高车速Vmax(Km/h);
2)加速时间t(S);
3)最大爬坡度imax;
4)续驶里程S(Km)。
GB/T 28382-2012 纯电动乘用车 技术条件对VMAX、t、imax、S都有要求。
3.2 根据加速时间确定电机功率
以加速时间确定电机功率Pm2:
依照电动汽车法规要求,车辆0km/h加速到50km/h,加速时间不超过10s;
此时还应考虑后备功率,后备功率系数一般为1.2。
3.3 根据最大爬坡度确定电机功率
电动汽车最大爬坡度,指在满载时在良好路面上的最大坡度。爬坡度是坡度角度的正切值的百分数,即:imax=tanamaxX100%
例如:坡度为20%的坡角为11.3°;坡度为30%的坡角为16.7° 。
以最大爬坡度确定电动机的最大功率Pm3:
通常以车速为30km/S,爬坡度为20%计算最大功率。
纯电动车的峰值功率Pm:
Pm>MAX(Pm1 ,Pm2 ,Pm3)
3.4 续航里程
3.5 传动比的选择
传动比的大小对电动汽车动力性及耗电经济性有较大影响,一般传动比越大,爬坡及加速性能越强,但耗电经济性较差;反之,最高车速较高,经济型较好,但爬坡及加速性能较差。
以最高车速确定imin范围:
以最大爬坡确定iMAX范围:
三、计算实例
整车参数
1、以最高车速确定电机功率Pm1
当最高车速为100km/h时,Pm1=24.56(KW)。
2、以加速性能确定电机功率Pm2
以0至50km/h的加速时间为10S,Pm2=1.2Pm21=24.38(KW)。
3、以最大爬坡度确定电机功率Pm3
Va=30km/h,i=20 % ,Pm3=37.7(KW)。
纯电动车的峰值功率Pm:
Pm>MAX(Pm1 ,Pm2 ,Pm3)=37.7(KW)
4、电机最高转速的确定
5、等速续航里程的计算
锂电池的额定电压为333.3V,电池容量为120A.h,放电深度为0.8,机械传动效率为0.9,车速为60km/h。
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