纯电动汽车动力性计算(G)

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：mphh km i i rn V g 5.43/70295.61487.02400377.0.377.00max ==⨯⨯⨯=⨯= （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 rg m i i T dg 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 2max ).15.21....(36001V 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kw1005.8970)15.217016.86.0016.08.918000(86.036001).15.21....(360012max2max＜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。

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 ＝⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛+4410100100a 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。

电动汽车整车性能参数计算1. 车辆质量计算1.1 整备质量定义指汽车自重，汽车完全装备好后的质量。

指汽车的结构质量加上冷却液、燃料、电池、备胎和随车附件的总质量。

分类设计整备质量实际整备质量降低整备质量，有助于提高续航能力和动力性能。

增加整备质量，有助于提升汽车的稳定性。

1.2 载荷或成员人数确定汽车载质量考虑因素（1）必须与汽车的用途和使用条件相适应；（2）载重量合理分级，利于产品系列化、通用化和标准化；（3）考虑现有生产设备和生产线变动大小和可利用程度。

汽车自重利用系数最大载荷与整备质量的比值。

提高自重利用系数，提高运输效率，提高车辆经济性能。

电动汽车目前主要功能是承载乘员乘员的重量不固定。

乘员质量依据GB/T12428标准核算。

A级和I级客车 65kg/人其他客车 78kg/人驾驶员、乘务员等乘务人员 75kg/人其他车辆 65kg/人乘员质量=乘员数×每个乘员质量1.3 最大总质量定义车辆整备质量和车辆满载装载量总和，包括乘员和货物。

最大总质量的确定与车辆承载结构和设备有关；车桥、悬挂、车架、轮胎与车辆的承载空间有关。

在整备质量与最大承载量之和基础上上浮100～200kg；一般取100 kg的整数倍数。

最大总质量=整备质量+最大承载量2. 电动汽车动力性的参数（1）最高车速水平良好路面，汽车能够达到的最高行驶速度一般指设计车速，实际最高车速往往超过这个数据；根据车辆的实际工况和动力性能共同确定的。

（2）加速时间表示了汽车的加速能力，原地起步加速时间与超车加速时间（3）汽车的最大爬坡度代表了汽车的极限爬坡能力。

指车辆在满载或某一装载质量，良好路面上最大爬坡度。

爬坡时应置于最低挡或者处于低速大扭矩范围的时候。

3. 影响电动汽车行驶性能的参数行驶方程式3.1 汽车的驱动力汽车的驱动力1. 电动机的机械特性由电动机的机械特性来确定电动机转矩。

与电动机种类和功率有很大关系。

2. 传动系的机械效率Pe——电动机发出的功率PT——传动系中损失功率主要由分动器变速器、传动轴、万向节、主减速器等部件功率损失组成。

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2400Nm2最高行驶车速的计算最高车速的计算式如下：V max = 0.377 ⨯n.rigi= 0.377 ⨯2400 ⨯ 0.487 1⨯ 6.295= 70km / h = 43.5mph1）式中：n—电机转速（rpm）；r—车轮滚动半径（m）；ig—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：1C .A .V 2 P n = (m .g . f 3600 + d max ).V 21.15max（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 。

电动汽车整车性能参数计算1. 车辆质量计算1.1 整备质量定义指汽车自重，汽车完全装备好后的质量。

指汽车的结构质量加上冷却液、燃料、电池、备胎和随车附件的总质量。

分类设计整备质量实际整备质量降低整备质量，有助于提高续航能力和动力性能。

增加整备质量，有助于提升汽车的稳定性。

1.2 载荷或成员人数确定汽车载质量考虑因素（1）必须与汽车的用途和使用条件相适应；（2）载重量合理分级，利于产品系列化、通用化和标准化；（3）考虑现有生产设备和生产线变动大小和可利用程度。

汽车自重利用系数最大载荷与整备质量的比值。

提高自重利用系数，提高运输效率，提高车辆经济性能。

电动汽车目前主要功能是承载乘员乘员的重量不固定。

乘员质量依据GB/T12428标准核算。

A级和I级客车 65kg/人其他客车 78kg/人驾驶员、乘务员等乘务人员 75kg/人其他车辆 65kg/人乘员质量=乘员数×每个乘员质量1.3 最大总质量定义车辆整备质量和车辆满载装载量总和，包括乘员和货物。

最大总质量的确定与车辆承载结构和设备有关；车桥、悬挂、车架、轮胎与车辆的承载空间有关。

在整备质量与最大承载量之和基础上上浮100～200kg；一般取100 kg的整数倍数。

最大总质量=整备质量+最大承载量2. 电动汽车动力性的参数（1）最高车速水平良好路面，汽车能够达到的最高行驶速度一般指设计车速，实际最高车速往往超过这个数据；根据车辆的实际工况和动力性能共同确定的。

（2）加速时间表示了汽车的加速能力，原地起步加速时间与超车加速时间（3）汽车的最大爬坡度代表了汽车的极限爬坡能力。

指车辆在满载或某一装载质量，良好路面上最大爬坡度。

爬坡时应置于最低挡或者处于低速大扭矩范围的时候。

3. 影响电动汽车行驶性能的参数行驶方程式3.1 汽车的驱动力汽车的驱动力1. 电动机的机械特性由电动机的机械特性来确定电动机转矩。

与电动机种类和功率有很大关系。

2. 传动系的机械效率Pe——电动机发出的功率PT——传动系中损失功率主要由分动器变速器、传动轴、万向节、主减速器等部件功率损失组成。

电动汽车动力性能计算一、功率计算电动汽车的功率一般是指最大功率，即电动机的最大输出功率。

电动机的功率计算公式为：功率=扭矩×转速/9550其中，扭矩单位为牛·米，转速单位为转/分钟，功率单位为千瓦。

为了计算电动汽车的最大功率，需要先知道电动机的最大扭矩和最大转速。

通常，在电动汽车的技术参数中，会标明电动机的最大扭矩和最大转速，可以直接使用这些数值进行计算。

如果没有标明电动机的最大扭矩和最大转速，可以使用车辆的最大速度和最大加速度进行估算。

二、加速性能计算电动汽车的加速性能常用指标是0到100公里/小时的加速时间。

加速时间的计算公式为：加速时间=2×最大速度/最大加速度其中，最大速度单位为千米/小时，最大加速度单位为米/秒²。

为了计算电动汽车的加速时间，需要先知道车辆的最大速度和最大加速度。

最大速度可以在车辆的技术参数中找到，最大加速度可以通过车辆的技术参数或者测试数据进行估算。

三、续航里程计算电动汽车的续航里程是指在充满电的情况下，车辆可以行驶的最大距离。

续航里程的计算公式为：续航里程=蓄电池容量×电机效率/车辆行驶阻力其中，蓄电池容量单位为千瓦时，电机效率单位为%，车辆行驶阻力单位为牛顿。

为了计算电动汽车的续航里程，需要先知道蓄电池的容量、电机的效率和车辆的行驶阻力。

蓄电池的容量可以在车辆的技术参数中找到，电机的效率通常在90%以上，车辆的行驶阻力可以通过车辆的技术参数或者测试数据进行估算。

四、动力分配计算电动汽车的动力分配是指将电动机的动力通过车辆的传动系统分配给各个车轮的比例。

动力分配的计算公式为：动力比例=（车轮所受力×轮胎半径）/（电机输出扭矩×变速器传动比）其中，车轮所受力单位为牛顿，轮胎半径单位为米，电机输出扭矩单位为牛·米，变速器传动比为无单位。

为了计算电动汽车的动力分配，需要先知道车轮所受力、轮胎半径、电机输出扭矩和变速器传动比。

（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：mphh km i i rn V g 5.43/70295.61487.02400377.0.377.00max ===?= （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 rg m i i T dg 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 2max ).15.21....(36001V 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kw1005.8970)15.217016.86.0016.08.918000(86.036001).15.21....(360012max2max＜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。

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。

利用功率平衡可定性分析电动汽车设计中的有关动力性问题，另外，根据功率平衡能看出电动汽车行驶时电动机的输出功率，所以经济性分析中也常用到它。

相信不少人都在找关于新能源纯电车动力匹配的资料文献，以下是鄙人整理的一些相关的设计参数及计算方法、均以表格函数制作，但是文库中插入无法完全显示，无奈之下转换为PDF格式，可能存在很多问题，欢迎指点讲解。

其中表中已给出相应的使用方法及说明，红色字体部分为输入数据，黑色字体为输出结果，条纹颜色区为相应的匹配结果。

可惜百度文库上传后颜色显示不全。

不用担心下载下来会显示的很全面。

原件为excel表格，以上均为函数程式，可通过更改参数生成校核结果！左侧小公式快捷切换整车车速与电机需求功率关系左侧为电机的主要性能参数左侧小公式快捷切换整车车速与电机转速关系以下是不同坡度下的电机功率需求情况说明：电机的功率大小直接关系到电动汽车的动力性的好坏。

电机功率越大，电动汽车的加速性能和最大爬坡度越好，但电机的体积和质量也会相应地增加，同时电机不能经常保持在高效率下工作，降低了电动汽车的能量利用率，降低了汽车的行驶里程。

电机在恒转矩区获得较大转矩，提高汽车的加速和爬坡性能。

但是，如果值过大，会导致电机工作电流和逆变器的功率损耗和尺寸增大，因此合理的转矩也尤为关键。

关于轮胎：汽车静止时，车轮中心至轮胎与道路接触面之间的距离称为静力半径rg，由于径向载荷的作用，轮胎发生显著变形，所以静力半径小于自由半径。

如以车轮转动圈数与实际车轮滚动距离之间的关系来换算，则可球的车轮的滚动半径为rr=S/2πnw 式中nw为车轮转动的圈数，S为在转动nw圈时车轮滚动的距离。

滚动半径应由试验测得，也可作近似估算。

欧洲轮胎与轮辋技术（E.T.R.T.O）协会推荐用下式计算滚动圆周： CR=Fd 其中d代表E.T.R.T.O会员生产轮胎的自由直径， F 为计算常数，子午线轮胎为3.05，斜交轮胎为2.99 以上公式条件为最大载荷、规定气压与车速在60km/h时的滚动圆周，故滚动半径为rr=Fd/2π德国橡胶企业协会指定的WdK准则中，给出了车速为60km/h时的滚动圆周为CR,并给出不同车速ua时的滚动周长CR’, CR’= CR(1+Δua/10000) 式中Δua=ua-60km/h 一般认为rg=rr=r（车轮半径）你可以依据以上内容进行计算。

新能源纯电动汽车动力匹配计算一、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。