纯电动车噪声认识与展望
学生：
学号：
专业：车辆工程
重庆大学汽车工程学院
二O一四年十月
纯电动汽车噪声认识及展望
伴随着全球能源（特别是石油资源）危机、环境污染问题的日益严重，世界各国各大汽车厂商、科研单位都将研究重点转移到节能环保的纯电动汽车技术上。由于二氧化碳零排放、小型化、低噪声等诸多特点，纯电动汽车也被人们誉为“未来的汽车”。与传统汽车进行比较，纯电动汽车没有了发动机噪声，相应的也没有了进排气噪声，它的车内噪声主要由驱动电机、空调风扇、辅助控制器件、车身振动、传动系统等产生，此外还有风噪声、路面轮胎噪声；尽管纯电动汽车的车内噪声声压级相对传统汽车有较大的降低，但由于存在“独特”的驱动电机噪声，所以如果设计或控制不当，它将会产生比传统汽车还要差的噪声品质。1.纯电动车结构分析
纯电动汽车与传统的内燃机动力汽车相比，整车结构发生巨大变化。主要包括：
1)动力系统
(1)动力输出装置的电动化，纯电动汽车和燃料电池汽车利用电机驱动。
(2)新增电能储存系统，纯电动汽车需要能量型的动力蓄电池或者超级电容作为电能供应系统；
(3)传动装置的改变。纯电动汽车利用电机转速范围宽和调速方便的特点简化传动系统，采用单一传动比的轮毂电机。
2)辅助系统
辅助系统的变化主要是指原来由内燃机提供动力或者在内燃机工作时才能正常工作的系统，包括空调系统的压缩机驱动系统、转向系统的助力泵系统、制动系统的真空助力系统以及冷却系统的泵驱动系统等。上述系统在纯电动汽车上改为电力驱动，需要各种电动压缩机和电动泵等才能保证各个系统的正常工作。
3)车身和底盘系统
动力系统和辅助系统的改变导致整车总布置、载荷分布以及整车行驶动力学性能的变化。
2.纯电动汽车与内燃机车噪声的不同特性
根据对纯电动整车变化的分析，总结得出电动汽车的噪声特性与传统内燃机汽车相比，具有以下重要特点：
1)由于整车内外声学环境的本底噪声趋于减小，导致整车声学特性的变化。原来内燃机
汽车对车内外噪声贡献最大的发动机以及进排气系统或者被完全取消，或者使用状况发生很大的变化，而路面激励引起的噪声以及轮胎噪声等保留，车辆行驶和怠速时主要噪声源的噪声降低，这是电动汽车整车噪声水平较低的根本原因所在。但是，噪声水平的降低与特性的改变，将使电动汽车各个噪声源的贡献比重发生重要的改变，从而对电动汽车车内声学品质和车外噪声等级产生重要影响。
2)噪声源分布更加分散，且容易引发新的异常噪声问题。内燃机动力汽车最主要的运动系统和部件集中在发动机舱内，以内燃机为动力的各种辅助系统也同样集中在内燃机体附近。电动汽车的主要辅助系统也基本安装在前舱内，但是由于动力蓄电池以及其他的大功率元件由于体积和重量的限制，或者由于特殊的技术要求，大都分散布置在车身底板下或者后备箱内，其附加的冷却、通风等系统在整车上分散布置。由此形成“多声源散布”的特点。而且，各种电动化系统和部件的不同工作特性、不同安装位置和不同工作时序，将会导致整车振动和声学特性具有更多“瞬态”特色，加上整车本底噪声的降低，各个部件的工作振动和噪声容易被乘客注意，甚至被认为是异常振动和异响，产生非常不利的影响。
3)高频噪声现象突出。主驱动电机、各种辅助系统的驱动电机容易发生高频的电磁噪声，加上电动汽车线束系统数量多，分布区域广，需要大量的间隙或者空洞走线，这对于隔离高频噪声形成较大的难度。而且各种功率控制器件也会发生会更高频率的噪声，在人类听阈上限附近或者更高的频率范围内对人体产生影响。对于器件来说是电磁兼容问题，对于乘客和车外人员来说就是如何控制高频电磁环境污染和伤害的问题。
3.纯电动汽车噪声分析
与普通工业电机相比，纯电动汽车驱动电机的转速转矩工作范围更广。在特定工作区域,特别是高负载和高转速区，其噪声尤为严重，对乘坐舒适性有较大影响。一般来说，纯电动汽车电机系统噪声主要由以下三部分组成：
1)电磁噪声
电磁噪声，是纯电动汽车车内噪声的主要来源，也是电机噪声的主要成分。电磁噪声主要是由于电机气隙磁波在定子铁心齿上产生作用，从而产生了随时空变化的径向与切向磁力，致使电机机座和定子铁心随时间产生周期性变化的振动和噪声。此外，当径向电磁力波接近定子固有频率时，由于共振的作用会使噪声更大。此外，开口槽的影响、铁心饱和的影响、气隙动态偏心、磁通振荡噪声等也是产生电机电磁噪声的原因。
通常，当电机在中低速运转时，电磁噪声是电机主要噪声。
目前有一种观点认为，电动机噪声对提醒行人的安全较为有利，因此不必过于重视，这种观点是错误的，我们的观点是电磁噪声也是耗能的，并且有可能标志着电动机的长期带病运行和进一步损坏，噪声也会对绕组等部件的绝缘、散热和机械性能逐渐产生很多细微的不利的系统性影响。有用户甚至是技术人员认为电磁干扰作为一种听不见的噪声，会对乘客造成影响，其实如果采用很好的屏蔽和接地措施，并没有想象的那样严重。
2)空气动力噪声
当电机处于高速运转状态，空气动力噪声是电机噪声的主要部分。空气动力噪声主要有两种：涡流噪声（由风扇和转子旋转形成的气体涡流引起）和笛鸣噪声（通过压缩空气或者空气在障碍物上擦过而产生，主要由径向通风沟引起）。通常，由旋转电机产生的空气动力噪声是很难避免的,它和转子的圆周速度、风扇空气动力特性及转子表面形状等有关。空气动力噪声常分为离散噪声与宽频噪声。
3)机械噪声
机械噪声，主要是由于电机转子系统不平衡力而引起的振动和噪声，以及电机的轴承噪声。机械噪声主要随电机转速和负载电流的升高而增大，在高速状态下是电机噪声的主要部分。电机的机械噪声还和电磁噪声有紧密的联系，两者相互作用。机械噪声产生的最主要原因是转子动平衡不好。
4.控制噪声的方法
通常用于控制电动车车内噪声的方法主要有三种：降低噪声源的强度、隔绝噪声的传播路径以及消声处理。
1)降低车内噪声源的强度
如前面分析，在本文中车内噪声主要来源于驱动电机，因而研究降低电机噪声的措施。因为电机在低转速时产生的噪声较小，而在高转速时空气动力噪声与电磁噪声是电机噪声的主要来源。针对这种情况，可以在整车设计时通过采用合理的风扇风路结构和几何尺寸来降低空气动力噪声，通过合理选择齿和槽的配合降低磁密度从而减小电磁噪声。
2)隔绝噪声传播路径
通常用于隔绝噪声传播路径的方法有：密封、隔声和隔振。主要采用后两种方法对纯电动车电机进行处理从而达到降噪控制。我们选用散热效果较好且耐用的屏蔽罩对试验车电机进行包装，以此来切断它空气动力噪声的传播路径，达到隔声的作用；此外，还可以对驱动
电机进行悬置处理，并在车身壁板上涂加阻尼板，从而实现隔振的作用。
3)吸声处理
我们通过在纯电动车车内顶棚、车门壁板等结构上安装吸音材料（麻面吸音棉），以此来降低车内噪声。
5.对纯电动汽车噪声问题的展望
在对纯电动汽车的噪声控制到很好的水平后，汽车虽然没有了让人烦恼的噪声，但新的问题随之而来，相比传统的内燃机汽车，纯电动汽车行驶起来确实太安静了，以至于当它试过行人身边时，很难被行人发现而做出及时有效的避让，而且“突然出现”的汽车还有可能对行人造成惊吓。于是，纯电动汽车行驶安静的优点一瞬间变为了安全隐患。因此，令纯电动车发出传统汽车一般的噪音是比较合理、可行的办法。
新兴的电子声音合成技术能够解决上述的问题，它可以发出模拟的发动机噪音，同时给车内的驾驶者和车外的行人以提示信息。这种技术还可以与汽车的CAN数据链进行信息共享，获得更多车辆的行驶状态信息。在发现行人靠近的时候，位于车外的扬声器会令电动车发出类似于传统汽车发动机的噪音，在感应器探测车辆安全超越行人后，车子则恢复安静。定向扬声器意味着噪音只会在需要的时候向预定的方向传播，这对环境的噪声污染非常有限。
现在的很多驾驶者都希望自己的爱车拥有一个好台型和一副好嗓子，说白了就是想让自己的普通四缸发动机听起来具有跑车的声音，电子声音合成技术的诞生会令这些车主梦想成真，即使你驾驶的是一辆电动汽车，你也可以拥有属于法拉利的声浪。
虽然工程师们力图令模拟出来的声音更加真实，但根据听过的人讲，电子声音合成系统发出的声音还是像游戏中的那样，单薄且不真实。不过随着科学的发展，相信这些问题都会逐步得到解决。
纯电动车噪声认识与展望 学生： 学号： 专业：车辆工程 重庆大学汽车工程学院 二O一四年十月
纯电动汽车噪声认识及展望 伴随着全球能源（特别是石油资源）危机、环境污染问题的日益严重，世界各国各大汽车厂商、科研单位都将研究重点转移到节能环保的纯电动汽车技术上。由于二氧化碳零排放、小型化、低噪声等诸多特点，纯电动汽车也被人们誉为“未来的汽车”。与传统汽车进行比较，纯电动汽车没有了发动机噪声，相应的也没有了进排气噪声，它的车内噪声主要由驱动电机、空调风扇、辅助控制器件、车身振动、传动系统等产生，此外还有风噪声、路面轮胎噪声；尽管纯电动汽车的车内噪声声压级相对传统汽车有较大的降低，但由于存在“独特”的驱动电机噪声，所以如果设计或控制不当，它将会产生比传统汽车还要差的噪声品质。1.纯电动车结构分析 纯电动汽车与传统的内燃机动力汽车相比，整车结构发生巨大变化。主要包括： 1)动力系统 (1)动力输出装置的电动化，纯电动汽车和燃料电池汽车利用电机驱动。 (2)新增电能储存系统，纯电动汽车需要能量型的动力蓄电池或者超级电容作为电能供应系统； (3)传动装置的改变。纯电动汽车利用电机转速范围宽和调速方便的特点简化传动系统，采用单一传动比的轮毂电机。 2)辅助系统 辅助系统的变化主要是指原来由内燃机提供动力或者在内燃机工作时才能正常工作的系统，包括空调系统的压缩机驱动系统、转向系统的助力泵系统、制动系统的真空助力系统以及冷却系统的泵驱动系统等。上述系统在纯电动汽车上改为电力驱动，需要各种电动压缩机和电动泵等才能保证各个系统的正常工作。 3)车身和底盘系统 动力系统和辅助系统的改变导致整车总布置、载荷分布以及整车行驶动力学性能的变化。 2.纯电动汽车与内燃机车噪声的不同特性 根据对纯电动整车变化的分析，总结得出电动汽车的噪声特性与传统内燃机汽车相比，具有以下重要特点： 1)由于整车内外声学环境的本底噪声趋于减小，导致整车声学特性的变化。原来内燃机
新能源汽车A版 纯电动汽车电机噪声测试与分析方法硏究 严小俊（上汽大众汽车有限公司，上海201805) 【摘要】针对纯电动汽车电机噪声在整车上的声学特征，介绍了在整车上测量电机噪声的测点布置及 测量工况，对 数据进行分析、识别并 电分。分析 了不同 工况下的电 次 ，选取 具有代表意义的 工况进行电 分析，给出了电 次 的主客观评价方法。文中 的电 声和分析方法具有重要的工 用价值。 【Abstract】In terms of the acoustic characteristics of electric vehicles motor noise on the whole vehicle，the electric motors noise measurement points layout and measurement condition on vehicle are introduced，and the test data are analyzed to identify the electric motors noise co Comparing the different electric motors order noise at different measurement conditions，choosing the representative full throttle acceleration condition to analyze.The subjective and objective evaluation method of the electric motors order noise is given.The motor noise test and analysis me in this paper has important engineering application value. 【关键词】电机噪声电动汽车 doi：10. 3969/j.issn.1007-4554.2018.08.01 0引言 源 和 问题的 出，少国 公布了停售传 汽车的时间表，各大汽车厂商正在开发越来越多的电动汽车，在 电动汽车时，对 的要求越来越高。电汽车的电是影响 的关键 。相对于传统内 汽车，电动汽车电驱动系 有转速高、力 大的，其发的和 有中高 分占大的 。少了发 的掩盖，电尤为突出。 近年来，国内外学者对电动汽车电机噪声进行了 ，文献[1] 了某电动车 过程中的电 ，文献[2] 了电动车匀速工 车内的声品质，文献[3]采用电机转速信号的谐来 掩蔽，从 高车内 的声品质。本文系 了电动汽车电 的及分析方法。 1电机噪声的测试方法 1.1测点布置 包含电机舱和乘员舱电机噪声、电机总 成支撑的 及传动轴转速，如图1所示。 表1列出了各个 所测量的信号种类、位置及名称。 收稿日期:2018 -06 -05 + 6 +上海汽车2018. 08
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。
两百多年来，全世界的汽车工业从无到有，经历了长足发展。汽车离人们的生活越来越近，在创造巨大经济价值的同时，汽车行驶排放的温室气体是全球气候变暖的主要致因，伴随而来的能源枯竭和环境污染却让国家不堪重负。 随着汽车总量的增加，减少交通运输过程中的温室气体排放，是中国在全球气候变暖的严峻形势下所要面对的重要环境问题。中国的石油资源相对匮乏，早在1993年中国已成为石油净进口国，并且随着我国汽车保有量的不断攀升，汽车已逐渐成为石油消耗的第一大户。随着人口的进一步增加与资源的不断消耗，中国面临的能源与环境问题十分严峻。电动汽车作为新型清洁能源汽车的出现，将降低中国对石油产品的依赖，大幅减少温室气体排放并有效降低城市污染，是中国建设资源节约型、环境友好型社会的重要技术途径。以下将对电动汽车和传统汽车在环境影响和能源消耗等方面进行详细对比分析。 电动汽车与传统燃油汽车在环境效益与能耗领域的比较分析 (1)能源消耗评价 在燃料采集加工运输阶段，将功能单位统一设定为在加油(气、氢)机、充电口，低热值为1MJ(兆焦耳)的燃料。车行驶1km的全生命周期能耗=客车1公里燃料耗量×(单位燃料燃烧的能耗+生产单位燃料所导致的能耗)。为了比较电动汽车与传统汽车的节能效应，通过车辆行驶每百公里所消耗的能量和汽车能源转化效率两个方面进行比较。如图1所示，以车辆行驶每公里所消耗热能计算，电动汽车能量消耗比传统车辆减少50%，节能效应明显。 图2为全生命周期汽油车与电动车能源转化效率比较情况，从能源转化效率进行比较看，电动汽车经过发电、输电以及充电到车轮驱动等复杂的过程后在能源转化效率方面仍然表现出明显优势。 表1为燃油出租车与电动出租车的能耗成本比较，如不考虑电动汽车的电池使用寿命，每年的能耗费用将是非常显著，每公里减少能耗成本为4.25元。每辆出租车每年直接减少燃油1万升，可节约能耗运行成本42500元。
电动车电机及电池选型 计算 文件排版存档编号：[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]
C V11改装成四轮轮边驱动电动车 1、参考纯电动车的设计目标，本课题提出了其基本性能要求和指标如下： 1）最高速度≥45Km/h； 2）最大爬坡度≥20%（5Km/h）； 3）30Km/h匀速行驶下的续驶里程≥120Km； 4）0—30Km/h加速时间≤10S。 2、关于CV11整车参数 3、轮边电机选型计算 电机功率 根据车辆的功率平衡方程式，有： 因为最高车速为45Km/h，传动系效率为，质量为1485Kg，滚动阻力系数为，风阻系数为，迎风面积为㎡。 因此计算得出电机在最高车速下的驱动功率为，因此每个电机最大功率为。 根据爬坡性能确定的最大功率
其中爬坡速度为5Km/h，传动系效率为，质量为1485Kg，滚动阻力系数为，爬坡度为20%。 考虑到坡度不大的情况下，cosα=1，sinα=tanα。 因此计算得出电机在以5Km/h，20%爬坡时的驱动功率为，因此每个电机最大功率为。 汽车起步加速过程可以按下式来表示： 其中x为拟合系数，一般取左右；tm为起步加速过程的时间（s）；Vm为起步加速过程的末车速（Km/h）。 整车在加速过程的末时刻，动力源输出最大功率，此时速度为30Km/h，旋转质量换算系数为，加速时间为10S，，拟合系数x取。 因此计算得出电机要满足从0—30Km/h加速时间为10S需要的最大功率为，因此每个电机最大功率为。 综上所诉，电机的最大驱动功率应满足： 则有：最大功率为，取过载系数为2，因此额定功率为。 电机最高转速 电机转速及转矩公式如下： 其中最大车速为45Km/h，轮胎滚动半径为。 电机最大转矩 电机的基数、额定转矩 电机符合基速以下恒转矩，基速以上恒功率，因此在基速时，电机有最大功率和最大转矩。根据以下公式： 经过计算，取额定转速为250rpm，额定转矩为124Nm。
电动汽车传动公式 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
关于电动车电机及电池选 型计算 This manuscript was revised on November 28, 2020
CV11改装成四轮轮边驱动电动车 1、参考纯电动车的设计目标，本课题提出了其基本性能要求和指标如下： 1）最高速度≥45Km/h； 2）最大爬坡度≥20%（5Km/h）； 3）30Km/h匀速行驶下的续驶里程≥120Km； 4）0—30Km/h加速时间≤10S。 电机功率 根据车辆的功率平衡方程式，有： 因为最高车速为45Km/h，传动系效率为，质量为1485Kg，滚动阻力系数为，风阻系数为，迎风面积为㎡。 因此计算得出电机在最高车速下的驱动功率为，因此每个电机最大功率为。 根据爬坡性能确定的最大功率 其中爬坡速度为5Km/h，传动系效率为，质量为1485Kg，滚动阻力系数为，爬坡度为20%。 考虑到坡度不大的情况下，cosα=1，sinα=tanα。 因此计算得出电机在以5Km/h，20%爬坡时的驱动功率为，因此每个电机最大功率为。 汽车起步加速过程可以按下式来表示： 其中x为拟合系数，一般取左右；t m为起步加速过程的时间（s）；Vm为起步加 速过程的末车速（Km/h）。 整车在加速过程的末时刻，动力源输出最大功率，此时速度为30Km/h，旋转质量换算系数为，加速时间为10S，，拟合系数x取。 因此计算得出电机要满足从0—30Km/h加速时间为10S需要的最大功率为，因此每个电机最大功率为。 综上所诉，电机的最大驱动功率应满足： 则有：最大功率为，取过载系数为2，因此额定功率为。 电机最高转速 电机转速及转矩公式如下： 其中最大车速为45Km/h，轮胎滚动半径为。 电机最大转矩
电动汽车振动和噪声问题研究展望 来源：清洁汽车技术创新发展论坛 | 作者：张立军缪维佳 | 发布日期：2008-3-31 [简介]电动汽车的振动和噪声具有自身特点，目前处于研究的初始阶段。按照系统工程的观点，论文首先阐述电动汽车相对于传统内燃机汽车在动力系统方面的变化，以及由此引起的整车结构和相关系统的变化。在此基础上，从振动源、噪声源和传递途径的角度分析电动汽车振动和噪声现象具有的特点，总结纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车的振动和噪声控制需要面对的共性和特殊关键技术问题，以及利用电动汽车的特点解决振动和噪声问题的工作方向。 1 引言 节能、环保和安全成为当代汽车发展的主题。能源安全和环境保护的巨大挑战使得汽车能源和动力转型成为重要的发展趋势。因此，电动汽车的发展受到全世界的重视，并日益成为技术竞争的焦点。目前，电动汽车研究开发的重点是动力系统的集成和控制，以及动力系统关键部件的开发，对于其振动和噪声的研究尚未引起重视。因为通常人们认为电动汽车具有明显的振动和噪声技术优势。但是，目前处于开发阶段的电动汽车的噪声水平与商业化的汽油车和柴油车相比并不具有优势。图1所示为历次必比登新能源汽车挑战赛上参赛的各种动力型式汽车的车外PASSBY噪声的测试对比结果充分证明了这一点。另外，噪声水平低已经不再是汽车噪声控制的重点，重点是在降低噪声水平的前提下改善声学品质。 由于汽车的振动和噪声问题具有强烈的系统依赖性、时间依赖性以及耦合关联性，如果能够在设计开发的早期就进行系统设计与控制，则能够达到良好的声振效果，才能避免成本更高、耗时更长而效果有限的生产后的整改。目前，有关电动汽车振动和噪声研究的公开文献很少。文献【2】对混合动力汽车和燃料电池汽车的噪声和振动问题进行了非常简要的阐述，这充分表明该领域的研究基本处于空白状态，或者处于严格技术保密阶段。 鉴于此，本文将按照系统工程的观点，首先阐述电动汽车相对于传统内燃机汽车在动力系统方面的变化，以及由此引起的整车结构和相关系统的变化。在此基础上，从振动源、噪声源和传递途径的角度分析电动汽车振动和噪声现象具有的特点，总结纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车的振动和噪声控制需要面对的共性和特殊关键技术问题，最后进一步提出了充分利用电动汽车的特点解决其振动和噪声问题的工作方向。 2 电动汽车振动和噪声现象的特点 电动汽车，无论是纯电动汽车、混合动力汽车还是燃料电池汽车，与传统的内燃机动力汽车相比，整车结构发生巨大变化。主要包括：
关于电动车电机及电池 选型计算 标准化管理部编码-[99968T-6889628-J68568-1689N]
CV11改装成四轮轮边驱动电动车 1、参考纯电动车的设计目标，本课题提出了其基本性能要求和指标如下： 1）最高速度≥45Km/h； 2）最大爬坡度≥20%（5Km/h）； 3）30Km/h匀速行驶下的续驶里程≥120Km； 4）0—30Km/h加速时间≤10S。 电机功率 根据车辆的功率平衡方程式，有： 因为最高车速为45Km/h，传动系效率为，质量为1485Kg，滚动阻力系数为，风阻系数为，迎风面积为㎡。 因此计算得出电机在最高车速下的驱动功率为，因此每个电机最大功率为。 根据爬坡性能确定的最大功率 其中爬坡速度为5Km/h，传动系效率为，质量为1485Kg，滚动阻力系数为，爬坡度为20%。 考虑到坡度不大的情况下，cosα=1，sinα=tanα。 因此计算得出电机在以5Km/h，20%爬坡时的驱动功率为，因此每个电机最大功率为。 汽车起步加速过程可以按下式来表示： 其中x为拟合系数，一般取左右；t m为起步加速过程的时间（s）；Vm为起步加 速过程的末车速（Km/h）。 整车在加速过程的末时刻，动力源输出最大功率，此时速度为30Km/h，旋转质量换算系数为，加速时间为10S，，拟合系数x取。 因此计算得出电机要满足从0—30Km/h加速时间为10S需要的最大功率为，因此每个电机最大功率为。 综上所诉，电机的最大驱动功率应满足： 则有：最大功率为，取过载系数为2，因此额定功率为。 电机最高转速 电机转速及转矩公式如下： 其中最大车速为45Km/h，轮胎滚动半径为。 电机最大转矩
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： m ph 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(max 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max 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)； max 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：
电动汽车技术
一、驱动电机参数确定 （1）最高车速时计算驱动电机功率 电机的功率必须能满足电动轿车最高车速的要求，以保证在良好的路面或空载情况下，能以较高的车速行驶． 最大车速时所需功率: 2D a 1cos 21.153600a MaxV V C A P Gf V ??=++ ???η=24.7（KW ） m=2600kg ；Va=90 km/h ；f=0.016; C D =0.5；η=0.95；B=1.46m ；H=1.87m; （2）加速性能计算驱动电机功率。 保证在良好的路面或空载情况下，整车加速过程的末时刻为电动
汽车输出最大功率，加速过程所需最大功率： = 25.6（kw ） (3)最大爬坡度时计算驱动电机功率 在计算最大爬坡度时的电机功率时，应忽略加速阻力功率 爬坡过程所需最大功率： =32.84(kw) 根据以上各式计算得出发动机在不同工况下的扭矩和驱动力： P=Tn/9549 (1) n=(Va ×i 0)/(0.337×r) (2) 联立上面两个方程可得 MaxV T =70Nm, Ft=890N MaxJ T =408Nm, Ft=5.9kN MaxGra T =650Nm, Ft=8.1kN 由此可得根据（1）计算可知选定电机的额定功率为30kw ， 由（2）（3）可知选定电机的峰值功率为60kw,最大扭矩为650Nm 二、电池组电压、容量的确定 在选择了电机类型以后，就要确定电池的参数。在一定的电机功率136003600a a MaxGra t mgfu mgiu P ??=+ ???η
下，电压越高，电流就越低，线路功率损失就越小，在电池以小电流放电时，可发挥出较大的容盈。 根据0.15kWh/km×150km=22.5kWh即所需电池的容量为22.5kWh，考虑到其它电气设备，选择电池容量为25kwh。 锂电单体的容量为270Wh，铅酸电池单体的容量为1.44kWh；若选锂电池则需要92个单体，若选铅酸电池则需要18个单体三、采用Matlab计算绘制驱动力和行驶阻力图 clear;clf; axis([0, 250, 0, 12000]); ig=1; i0=4.1; r=0.325; G=26000; f=0.016; Cd=0.5; A=2.73; Pmax=60; Torque=650; v=0:26.35; Fw =(f*G+Cd*A*(v.^2))./21.15; F=v*0+(Torque*ig*i0)./r; hold on
电动汽车电机选择与设计
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电动汽车 电动汽车 电动汽车电机选择与设计 学院：机械与车辆学院指导教师: 宋长森专业： 08车辆工程时间:2011.5.23-27 姓名：何蔚明学号： 3 中国·珠海
电动汽车电机选择与设计 何蔚明 3 （北京理工大学珠海学院机械与车辆工程学院，广东珠海） 摘要：介绍了轮毂电机相对于燃油汽车和单电机集中驱动系统的优势，比较了各种电动汽车用电机的基本性能，选择不同性能的电机满足现状电动汽车的性能、结构需要，并对电动汽车的动力驱动——轮毂电机、以及涉及动力模块上结构、功能上的设计。 关键词：电动汽车；驱动系统；轮毂电机 概述 全世界的汽车保有量和使用量的逐日增大，世界能源问题越来越突出，电动汽车方向逐渐出现并在汽车领域占有了一个非常重要的位置，由于传统汽车的技术成熟，人们对汽车的性能要求已经达到一个比较高的程度。在对于电动汽车普及方面上，这是一个很大的障碍。但是，新能源汽车的开发发展是必然的，应当冲破旧思想的束缚，大胆创新，将电动汽车的优势充分体现是如今比较重要的一步。 早在20世纪50年代初，美国人罗伯特就发明了一种将电动机、传动系统和制动系统融为一体的轮毂装置。该轮毂于1968年被通用电气公司应用在大型的矿用自卸车上。相对与传动汽车、单电机集中驱动的汽车，轮毂电机式电动汽车具有以下优点： （1）动力控制通过电子线控技术实现对各电动轮进行无级变速控制，以及各电动轮之间的差速要求，省略了传统汽车所需的波箱、离合器、变速器、传动轴等；在电机所安装的位置同时可见，整车的
基于某款纯电动汽车动力系统计算与仿真分析 摘要动力系统参数的选择与匹配对电动汽车的动 力性和经济性会产生很大的影响。文章在理论计算和系统分析的基础上，对电机、电池以及传动系传动比进行了参数匹配，分析了纯电动汽车动力系统参数的选择对电动汽车性能的影响。GT-suite 仿真结果表明，所选动力总成部件与整车匹配后能够满足纯电动轿车动力性的要求。为纯电动汽车动力系统参数选择与匹配提供了参考。 关键词电动汽车动力系统参数匹配动力性仿真 中图分类号：U463. 23 文献标识码：A 电动汽车是解决当前能源短缺和环境污染问题可行的 技术之一。电动汽车是由车载动力电池作为能量源的零排放汽车。近些年来，电动汽车的研制热潮在全世界范围内兴起，尤其是在我国，逐步向小批量商业化生产的方向发展。电动汽车技术的发展依赖于多学科技术的进步，尤其需要解决的问题是进一步提高动力性能，增加续驶里程，降低成本。考虑开发经费和开发周期，建立计算机仿真模型对电动汽车的性能进行仿真分析是很有意义的。 1电动汽车动力系统参数要求电动汽车的动力性主要取决于动力及传动系统参数匹配，包括动力电池、驱动电机及传动系统控制器等部 件。 根据设计要求，本电动汽车设计参数为：最高车速 150km/h，最大爬坡度》30%，续驶里程》180km。0100km/h 的时间为： < 15s。相关的车辆参数为：汽车整备质量: 1600kg ;迎风面积：2.19m2;长？卓？赘呤滴？631?? 790?? 470 m m ；轴距为：2650；滚动阻力为：0.0015；风阻系数： 0.296 。 2电机参数匹配电机作为电动汽车主要动力源，电机的匹配对电动汽车
电动机&电池匹配 ? 整车参数： 整车自重（带电池）：700KG （TBD ） 额定载荷： 300KG （4个人） 车辆滚动半径： 0.247mm ? 计算变速器速比和车速： 无变速箱，无差速器，根据产品定义设计最高车速：80KM/H ，计算电动机最高转速需求： 0.377 0.3770.24780/859/a rn u n km h i n r m ==?== 取满载时最高车速为40KM/H 0.2470.377 40/1 a r u km h == 则430/n r m = ? 计算满载在正常道路上行驶时所需要的扭矩： 初步确定传动效率为0.92，空气阻力系数为0.35、轮胎滚动阻力系数为0.015、迎风面 积2 1.66m 2 21.15M CdA Gf u r η=+ 20.920.35 2.2 8409.80.015800.24721.15M ??=??+? 95.7M Nm = ? 计算在正常道路上行驶时所需要的功率： 3max max 1 ( )360076140e a a Gf CdA P u u η= + 3 17009.80.020.35 2.2(8080) 5.70.92360076140 e P Kw ???= ?+= ? 选择电动机 根据车辆的安装空间以及市场上的电动机的情况，选择电动机额定电压为72V ；根据车辆用 设车辆最大行驶里程为80KM ，电池放电深度为0.8： 0.8e S P UI V ?=? 82.3I A = 800.88082.3 W S Vt km ==??= 102.875W Ah = 所以选择110Ah 电池
5.9车轮总成 5.9.1 车轮总成的结构：车轮：145/70R12轮胎 5.9.2车轮总成的性能要求 5.9.2.1车轮总成应有合理的负荷能力和速度能力 5.9.2.2轮胎应有良好的附着性能和缓冲性能 5.9.2.3同时考虑铝合金和钢车轮 5.9.2.4具有良好的均匀性和质量平衡性。车轮总成在轮毂边缘上总的动不平衡量不大于80g，每一轮毂边缘单侧只用一块平衡块。 5.9.2.5车轮总成应有较小的滚动阻力和行驶噪声。 5.9.2.6车轮装饰盖与车轮搭配合理。 5.9.2.7无备胎 5.10 电气 5.10.1蓄电池 5.10.1.1免维护式，容量：210A·h 5.10.1.2要求安装位置接近性好、固定可靠 5.10.3.1 组合仪表包括指针式车速表、里程表、指针式电动机转速表、电压表、水温表等。 5.10.3.2组合仪表设有：点亮报警灯、充电指示灯、制动报警灯、转向指示灯、远光指示灯、前雾灯指示灯、防盗报警灯等。 5.10.3.3仪表台灯光应柔和、明亮、可调。 5.10.4喇叭 5.10.4.1单无触点电喇叭。 5.10.5车灯 5.10.5.1整车车外设定前照灯、前/后位置灯、前后转向灯、制动灯、倒车灯、前雾灯、后雾灯（选装）、牌照灯、回复反射器。