整车电器匹配计算书
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XX/XXX 整车设计计算书1. 空调系统模式 HVAC风量(m3/h ) 换热量(W )全冷吹面 >450 >5800 全暖吹脚>350>7000XX/XXX 整车资料:长×宽×高:XX :4270mm ×1765×1705mm ;XXX :4630mm ×1840×1660mm前窗:S=1.294m 2;后窗:S=0.564 m 2;侧窗:S=1.266 m 2;顶盖:S=1.74 m 2;底板:S=4.04 m 2;前围:S=0.915 m 2;侧围:S= 6.435m 2;乘坐人数:5人。
设计计算条件:车室外温度:40℃。
车室内温度:XX :23℃;XXX :22℃。
车室外相对湿度为:50%。
发动机舱温度:80℃。
车速:40km/h 。
方向:向正南方向行使。
空调的负荷按照获得时间的角度来分为:稳态负荷和动态负荷。
稳态负荷由新风传热、车身传热、人体热湿负荷等构成;动态的热负荷与车内附件的材料热物理性质有关,它包括日照辐射(其中包括车内设施蓄热)。
因没有相关的材料的热物理性质,很难准确的计算,故此计算书中引用了大量经验参数值,计算结果会存在一定偏差,需实际空调系统台架及整车降温试验结果分析。
1.1.1空调系统冷负荷1.1.1.1玻璃的温差传热和日射得热形成的冷负荷Q g在存在太阳辐射的外界条件下,一部分热量被玻璃吸收,一部分通过玻璃透射形成日射得热量,还有一部分被玻璃反射。
被玻璃吸收的热量与外界温度而综合产生传热,构成玻璃温差传热,通过玻璃透射的热量,被车内设施吸收形成蓄热和放热量。
在此次计算中,认为日射得热全部变成空调系统的瞬态冷负荷。
故Q g =A △TK g +MAC(μq b )其中:A -玻璃的表面积△T -t b -t i (t b 为玻璃综合表面温度,t i 为车室内空气温度)K g -综合传热系数,取值为6.4W/m 2.K μ-非单层玻璃的校正系数 C -玻璃的遮阳系数 M -玻璃的面积系数q b -通过单层玻璃的太阳辐射强度s s G G b I I q ττ+=G I 、 s I -太阳直射强度、太阳散射强度s G ττ、-太阳直射透射率、太阳散射透射率XX :Q g =A △TK g +MAC(μq b )=(1.294+0.564+1.266)×(40-23)×6.4+{0.8×(1.294+0.564)+1.266/2}×1.0×(1000×0.84+100×0.08) =2137(W )XXX :Q g =A △TK g +MAC(μq b )=(1.294+0.564+1.266)×(40-22)×6.4+{0.8×(1.294+0.564)+1.266/2}×1.0×(1000×0.84+100×0.08) =2157(W ) 1.1.1.2新风及门窗漏风冷负荷V Q)(00i V h h n l Q -=ρn -乘员人数,n=5;0l -新风量/人.小时,取值11m 3/h.人(最小不小于10 m 3/h.人);ρ-空气密度,取1.14kg/m 3;0h -车室外空气的焓值,kJ/kg ; i h -车室内空气的焓值,kJ/kg ;假设此工况下,车室内空气的相对湿度为50%,车室外相对湿度为50%,由湿空气h-d图可以查得h i =47.8kJ/kg ,h 0=101 kJ/kg,故)(00i V h h n l Q -=ρ=11×5/3600×1.17×(101-47.8)×1000=951(W)1.1.1.3车身传热形成的冷负荷Q b Q b =K b A(t m -t i )其中:K b -车身各个部分得综合传热系数,参考其它资料,取K b =4.8W/m 2.Kt m -车身表面的当量温度 t i -车室内的空气温度 A -车身表面积)()(0G S m I I k t t +++=αε其中 0t -室外温度G I ,S I -太阳的直射强度和散射强度ε-表面吸收系数,它与车身的颜色有关,ε]1,0[∈,取ε=0.9 α-室外空气的对流换热系数α=1.163(12×)45.0+υ,υ为车室外的风速,取车的速度40 km/h=11.11m/s故α=51.2 W/m 2.K(1)、车顶传热量Q 车顶表面综合温度)()(0G S m I I k t t +++=αε=40+)1001000()8.42.51(9.0+⨯+=57.7(℃)XX :Q 车顶=KA(t m -t i )=4.8×1.74×(57.7-23)=290(W) XXX :Q 车顶=KA(t m -t i )=4.8×1.74×(57.7-22)=298(W)(2)、侧围传热量Q 侧散射强度为水平表面的一半;直射强度取水平表面直射强度的一半t m 侧=)()(0侧侧G S I I k t +++αε=5.0)1001000()8.42.51(9.040⨯+⨯++=48.8℃XX :Q 侧=KA △t=4.8×6.435×(48.8-23)=797(W )XXX :Q 侧=KA △t=4.8×6.435×(48.8-22)=828(W ) (3)、车地板传热量Q 地板取地表面温度为60℃,计算出地表面的热辐射,取I 地板=200W故)()(0地板地板I k t t m ++=αε=200)8.42.51(9.040⨯++=43.2℃XX :Q 地板=KA △t =4.8×4.04×(43.2-23)=392(W ) XXX :Q 地板=KA △t =4.8×4.04×(43.2-22)=411(W ) 考虑到排气管道对地板负荷的影响,取其影响值为50W,故最终取 XX :Q 地板=442W XXX :Q 地板=462W (4)发动机舱的传热量Q M参考其它的资料,取发动机舱的前围板表面温度为60℃,故 XX :Q M =KA △t =4.8×0.915×(60-23)=163(W )XXX:Q M=KA△t=4.8×0.915×(60-22)=167(W)综上所述,整个车身的传热量为XX:Q b=Q车顶+Q侧+Q地板+Q M=290+797+442+163=1692(W)XXX:Q b=Q车顶+Q侧+Q地板+Q M=298+828+462+167=1755(W)1.1.1.4人体散发热量引起的冷负荷Q h环境模拟试验条件中明确乘坐人员为1人,实际乘坐人员为5人其中1人为司机,其余4人为乘客,参考相关资料,综合不同肤色人种,取司机的热负荷Q d =170W,成年男子乘员为Q p=108W,考虑到乘坐的人群,取群集系数ρ=0.89故Q h=Q d+nρQ p=170+4×0.89×108=554.5(W)综上所述,空调系统的冷负荷为XX:Q= Q g+Q V+ Q b+ Q h=2137+951+1692+554.5=5334.5(W)XXX:Q= Q g+Q V+ Q b+ Q h=2157+951+1755+554.5=5417.5(W)根椐计算结果,该汽车空调冷负荷为XX:5334.5W、XXX:5417.5W在实际选用汽车空调时,还应有5%~15%的余量, 考虑到XX、XXX为M1类车,取此值为5%,则该汽车空调应配XX:5334.5×1.05=5601W、XXX:5417.5×1.05=5688W的汽车空调设备。
2019年6月纯电动汽车电机选型匹配计算99纯电动汽车电机选型匹配计算金辉辉(格特拉克(江西)传动系统有限公司,江西南昌330000)摘要:根据整车厂提供的整车参数和性能指标,可以计算驱动电机的功率/扭矩/转速等性能指标,选配合适的动力电机。
可以缩短后期的整车试验验证时间,节省开发费用。
关键词:额定功率峰值功率额定扭矩峰值扭矩最高转速额定转速随着国家对纯电动汽车的鼓励支持政策,纯电动汽车在市场上的占有比例将会越来越高,同时国家对新能源汽车行业的要求提高了,在设计研发过程中对动力匹配要求也越来越高。
为了保证电动汽车在行驶中具有良好的动力性和经济性,就需要对电机进行合理的计算和匹配选型。
电动汽车驱动电机的匹配主要考虑功率、扭矩、转速等性能指标。
以下将对各性能指标进行计算分析。
表1按整车参数来进行电机的选配计算最高车速Umaxl(km/h)120迎风面积A(m2) 6.605最高持续车速Umax2(km/h)90传动效率0.9常规巡航车速Uc(kin/h)60轮胎半径r(m)0.376整车总质量m(kg)6000总速比ig*i016.04试验质量ml(kg)4405最大爬坡度20%重力加速度g(m/s2)9.80-50km/h加速时间tl6滚动阻力系数f0.01550-80km/h加速时间t210风阻系数Cd0.468旋转质量换算系数 1.041额定功率额定功率:是指设备持续工作、保证规定的各项指标情况下,能达到的最大功率。
(1)额定功率必须满足最高稳定车速(最高稳定车速90km/h):根据电动汽车的行驶要求,一般在设计时按照汽车匀速行驶过程中的最高稳定车速来选定电机的额定功率。
即:”口叭*,”Au max/ ’、P«=36oo^(mgf+^nr⑴其中:Pe—电机额定功率(kW);Umax-最高车速(km/h);m一车辆质量(kg);g一重力加速度(m/s2);f—滚动阻力系数;Cd-空气阻力系数;A—迎风面积(mJ;%—传动效率Pe=(90/3600*0.9)*(4405*9.8*0.015+ 0.468*6.605*90*2/21.15)=50.87Kw(2)额定功率必须满足稳定爬坡车速:u C Au.2玖=36W^(mgfc°Sa-+*mgsina)(2)其中:Pa—电机额定功率(kW);Ui-爬坡车速(km/h);a—爬坡度;车速60km/h爬坡度4%(2.29°):Pa60=(60/3600*0.9)*(6000*9.8*0.015* cos2.29+0.468*6.605*6CT2/21.15+6000*9.8*sin2.29)=69.6kW车速40km/h爬坡度12%(6.8°):Pa40=(40/3600*0.9)*(6000*9.8*0.015* cos6.8+0.468*6.605*40八2/21.15+6000*9.8* sin6.8)=100.2kW额定功率二Max[Pe,Pa60,Pa40]=100.2kW2峰值扭矩(1)峰值扭矩需满足最大爬坡度要求(最大坡度20%,11.3。
谈汽车电平衡的设计计算及验证方法随着汽车电子电器技术的迅速发展,电器功能日益增多且复杂,对车辆舒适、智能和安全可靠性等要求的提高,整车电平衡的设计及验证尤显重要。
整车电平衡是指发电机、蓄电池、整车用电器在一定时间内的电能产生与消耗达到稳定的一种平衡状态,是重要的整车性能指标。
它体现了发电机的输出能力与整车用电需求的匹配关系,而不同的整车性能目标定义,对整车电平衡的性能要求也是不同的,所以需要有合适的汽车电平衡设计计算和验证方法。
本文主要结合试验数据,分析改进电平衡的设计计算方法;重点结合整车电平衡试验做出动态特性曲线,对电平衡理论计算结果进行验证。
1 汽车电平衡的设计方法汽车电平衡的设计需要考虑发动机参数、整车用电器功率和使用频度等,图1为电平衡设计示意图,描述了电平衡关键零部件选型顺序和各关键零部件的影响因素。
2 关键零部件的计算选型2.1起动机的选型起动机的作用是起动发动机,一般需要起动机以大电流工作2~5s。
发动机的起动特性决定了起动机的性能参数,发动机的起动特性参数包括起动转矩和起动转速。
设定试验测定极限低温工况下的起动转矩为M0,起动转速为n0,由M0和n0可得出起动需求功率P0=M0×n0×2π/60。
根据传动比i和齿轮的啮合效率η(η通常为0.9),可计算出发动机起动过程中起动机的输出参数:转矩M1=M0/i,转速n1=n0×i,功率P1=P0/η。
起动机的输出功率会随温度而变化,再根据起动机温度系数修正出常温下起动机输出的转矩和功率,即可完成起动机的参数选择。
蓄电池最主要的作用是起动发动机,故其选型应先分析起动机(或发动机)的特性。
蓄电池的低温起动电流应大于起动机输出特性曲线图上功率最大点对应的起动电流,以确保实现起动发动机,同时小于功率曲线与力矩曲线交点处对应的电流,在符合条件的蓄电池中选择容量较大者以增加起动发动机的可靠性。
依此原则选择的蓄电池,不会因蓄电池容量选择过大出现浪费及蓄电池体积增大而影响整车的装配空间及质量。
整车电气系统设计手册Last revision on 21 December 2020系统设计篇-序言本文以汽车的开发流程为主线,说明整车电路系统的设计开发过程。
主要包括五个部分:电路系统设计概述、电路系统概念设计、电路系统工程设计、电路系统设计验证、总结。
本手册较详细地叙述了整车电路系统的开发流程及设计思想,凝聚了全科工程师的辛劳和汗水,汇聚大家的思想与智慧,期望能对各位电路工程师有所帮助。
同时,由于编者水平有限,时间仓促,存在很多不足与错误,需要各位工程师的不断完善和丰富,也请读者给予斧正,力求使本手册能够更好的为整车电路系统的开发设计服务,提供一个系统的、完整的设计思路与方法,进而提高公司电路系统设计的开发水平。
本手册可以作为新员工培训和学习的资料,也可以作为其他相关工程技术人员的学习和参考。
第一章电路系统设计综述整车电路设计主要任务是实现整车电器系统的集成匹配,通过线束将蓄电池、发电机、电器盒、各种控制器和车用电器等,按照一定的控制关系连接起来,实现整车电器的正常工作。
按开发的阶段来分,它主要分为概念设计阶段、工程设计阶段、设计验证阶段和设计完成阶段。
整车电路设计的开发流程按照公司的开发手册规定,新产品开发基本程序按产品开发项目节点控制从P0~P9阶段共设有10个项目节点,用来确保产品和过程已达到适宜的成熟、稳定。
以P2点作为起点,整个开发周期为35个月,参照公司开发流程的规定和整车电路设计的特点,把整车电路开发分成四个设计阶段:概念设计阶段、工程设计阶段、设计验证阶段、设计完成总结。
并制定了整车电路的开发流程图。
接上图各开发阶段简介1.2.1 整车电路的概念设计整车电路的概念设计从公司下发的项目开发指令开始,对应于公司新车型开发节点的P2,是整个项目工程正式启动的开始,也是整个新项目计时和考核的起点,其主要任务是完成产品技术方案的可行性分析。
此阶段的主要工作内容是,根据项目的输入,如配置表、开发类型、项目开发计划、生产纲领、SOP时间等,确定整车电路的项目组成员、制定产品设计开发计划、进行产品的Bench Mark分析、可行性分析、专利查询,完成重大、典型历史质量问题、单元电路图收集,完成整车电器二维布置图、整车线束布置方案、产品技术描述、PART LIST、沿用件、标准件、通用件清单的编制,整车电器原理图(构想)等工作。
GA6420SE4 —479发动机电器系统平衡计算书1、基本参数:发动机型号:GA479E1发电机型号:MR479Q-0901000发电机初始临界转速:1000r/min发电机最大连续运转转速:18000r/min发电机速比:68/28发电机输出特性:滚动半径:292mm主减速比:5.125变速箱速比:4档:2.71 5档:1蓄电池容量:48Ah变速箱型号:1700000-AZ-MR514-E01起动机型号:QDY1228.WX起动机功率:1.4KW2、根据各电器设备工作性质,将GA6420SE4系列车分为连续工作、短时工作、随机工作;并按使用频度折合成实际用电量;具体见下表(参考Bosch公司推荐规则)。
3.由上表可知整车在不同季节和环境下整车电量不同,图1显示了GA6420SE4在不同工况下的用电量。
图1 整车电量统计表3. .下图为MR479Q-0901000发电机的输出特性曲线图24.表2、表3是GA6420SE4系列车在以5档行驶和怠速时发电机输出电流。
5. 由图2和表4得知GA6420SE4系列车发电机的在怠速时的发电量为45A,满足发动机电喷系统和行驶系统所需电量。
6. 考虑到保证用电设备供电量、提高电源系统的经济性和发动机动力性,发电机输出功率应保证汽车正常行驶时用电设备用电量和蓄电池的充电量,在恶劣天气等极限工况时允许蓄电池向用电设备并联供电。
从表2、表3和图1、图2中看出,MR479Q-0901000发电机热态最大输出电流为81A,超出夜间常用负荷的16A左右,完全满足使用要求。
当汽车以30-90km/h的速度行驶时发电机的输出功率大于夜间常用负荷,并有足够的余量向蓄电池充电,也可满足冬季夏季白天长时间使用空调的情况。
夏季雨夜是整车用电量的极限情况,此时允许蓄电池与发电机并联供电。
由此可见,选择MR479Q-0901000发电机完全满足GA6420SE4整车电气系统需要。
7. 蓄电池的选择蓄电池原则上只负责向起动机提供电源,蓄电池冷启动电流大于起动机冷启动电流,在计算时可按如下经验公式计算Q20=(450-600)×P U∕U其中:Q20:蓄电池容量单位AhP U :起动机额定功率单位KWU :起动机额定电压单位V蓄电池容量下限:Q20 =450×1.4/12=52.5Ah蓄电池容量上限:Q20 =600×1.4/12=70Ah图3 QDY1228.WX起动机标准特性曲线结合上图可以得出:蓄电池容量Q20应在52.5 Ah -70 Ah之间,且冷启动电流应大于300A。
整车用电量平衡计算作者:赵文庆来源:《汽车电器》 2015年第8期赵文庆(河北中兴汽车制造有限公司汽车研究院,河北保定071000)摘要:通过细分用电条件建立模型,对真实的用电环境进行模拟,设定合理的“经验参数”进行严密推理计算。
翔实、系统地给出了整车电气系统的电量平衡具体计算公式和方法,结合实例阐述了这些方法的应用。
关键词:汽车电气系统设计;整车用电量平衡;计算方法;蓄电池选型;发动机选型中图分类号:U463.6 文献标识码:A文章编号:1003-8639(2015)08-0032-03收稿日期:2015-04-02;修回日期:2015-05-15作者简介:赵文庆(1975-),男,工程师,河北中兴汽车制造有限公司汽车研究院开发经理,研究方向为汽车电器、电控系统标定。
随着汽车上用电设备的增多,在汽车电气系统的设计中,整车电气系统的电量平衡必须进行科学计算,以适应自主品牌车型正向设计开发的需要,保证整车电气系统设计的可靠性。
因而,匹配准确性成为至关重要的课题。
汽车电气系统的电量平衡,是指供电装置与用电设备之间电能产生和消耗的相互制约关系。
蓄电池的主要作用是在发动机起动时向起动机提供瞬时大电流供电;发电机是汽车上的主要供电设备,在整车正常运行状态下保证整车电器(除起动机外)的用电量外,还要向蓄电池充电。
所以,合理地选择蓄电池的容量及发电机的输出功率是保证整车供电与用电平衡的必要条件。
汽车的电气系统分为供电系统和用电设备。
供电系统主要包括发电机、蓄电池、电线束、各种开关及继电器等。
用电设备主要包括动力总成控制、各种灯光信号、安全辅助功能、空调、刮水、娱乐音响等。
根据以上概念的阐述,汽车电气系统用电量平衡计算的主要工作:蓄电池选型使容量与起动机最大输出功率的优化匹配,保证车辆在恶劣环境温度条件下的正常起动,同时又能够降低蓄电池成本和消耗量;对发电机选型,使其有效输出电量与整车电器用电量的优化匹配,既能够保证蓄电池正常充放电工作,延长发电机和蓄电池的寿命,又能够降低发电机成本和油耗量。
整车匹配计算与分析崔华标2007-04-26Yuchai Machinery Company Ltd.,内容介绍•整车动力性、经济型计算原理介绍车力性济算介•计算工具(Excel表格)详细介绍•常用车型的匹配准则•几个典型范例Yuchai Machinery Company Ltd.,整车动力性、经济型计算原理介绍整车动力性经济型计算原理介绍•评定汽车行驶的动力特性,一般采用三个指标指标:1.最高车速2.最大道路坡度3.加速能力Yuchai Machinery Company Ltd.,汽车行驶要克服的阻力•汽车的运动阻力来自四个方面:汽车力来自个G()G1.道路滚动阻力F f =f×G=(K1×V+K2)×2.空气阻力F w=K×V2×G33.上坡阻力F i=Gsinα4.加速阻力F a=(W+ΔW)/g×dv/dt=(1+ΔW/ W)×W/g×dv/d 在平路和匀速行驶状态下,般不考虑上•在平路和匀速行驶状态下,一般不考虑上坡阻力和加速阻力Yuchai Machinery Company Ltd.,发动机性能和汽车行驶动力性能之动力因数概念动力因数D=(车辆驱动力-空气阻力)/车重•动力因数是评价车辆动力性最有效的参数•驱动力没有考虑车重,不能真实反映车辆动驱动力没有考虑车重不能真实反映车辆动力性•和加速度相比,它不用考虑道路条件差异Yuchai Machinery Company Ltd.,等速燃油经济型计算等速燃油经济型计算2•在发动机部分负荷特性里插值,计算各个在发动机部分负荷特性里插值计算各个点的油耗Yuchai Machinery Company Ltd.,内容介绍•整车动力性、经济型计算原理介绍车力性济算介•计算工具(Excel表格)详细介绍•常用车型的匹配准则•几个典型范例Yuchai Machinery Company Ltd.,计算模型示例Yuchai Machinery Company Ltd.,模型需要输入参数还有:•发动机外特性扭矩曲线•发动机部分负荷特性油耗曲线Microsoft Excel 工作表Microsoft Word文档Yuchai Machinery Company Ltd.,模型参数输入1•主减速比、变速箱各个档位速比:来源于主减速比变速箱各个档位速比汽车厂•迎风面积:来自汽车厂,或车高×车宽Yuchai Machinery Company Ltd.,模型参数输入2实•滚动阻力系数:根据道路与轮胎的实际情况,我们一般计算的是普通等级公路,取滚动阻力系数:f=0.0055×1000×9.8+0.29×V/3.6•风阻系数:由汽车厂提供,一般厂家无法提供此参数,初步:客车选0.5,卡车选0.6提供此参数初步:客车选05卡车选06Yuchai Machinery Company Ltd.,模型参数输入3•风阻系数K、滚动阻力K1、K2可以由滑行系数滚力试结果计算得如从开始试验结果计算得出,比如:从50km/h开始,记录滑行到40km/h、20km/h到停止的时间,就可以计算出:F V K+V K1+K2•F=V2×ו50-V=F×tYuchai Machinery Company Ltd.,模型参数输入4•传动效率:一般选择0.75传动效率般选择变速箱效率一般选:0.9-0.95离合器:0.97-0.98097098传动轴:0.97-0.98主减速器:0.95-0.96减速器半轴:0.97-0.98轮胎:0.90左右•综合效率:0.75•东风公司有轮毂试验结果,表明效率只有0.70-0.75Yuchai Machinery Company Ltd.,模型参数输入5•附件吸收扭矩的选择:空调客车一般选择调卡车带调客车50Nm,空调卡车选30Nm,不带空调客车与卡车选20Nm,•原理上附件吸收扭矩应该与转速挂钩,但是我们得不到附件与转速关系的曲线,只能大致估算Yuchai Machinery Company Ltd.,计算输出内容介绍•整车动力性、经济型计算原理介绍车力性济算介•计算工具(Excel表格)详细介绍•常用车型的匹配准则•几个典型范例Yuchai Machinery Company Ltd.,整车匹配的目的•保证车辆充足的动力性保车辆充力性•车辆最佳的燃油经济型•车辆各个部件的最佳可靠性•车辆排放与噪声符合国家标准•最合理的成本Yuchai Machinery Company Ltd.,车辆匹配一般准则车辆匹配般准则1Ⅱ档最大动力最高档最大动最高车速汽车类别因数D Ⅰmax 力因数D 0max 最高档最大爬坡能力%Va max km/h 016001003732%城市公交车0.16±0.01≥0.037≥3.2%75~90高速客车、长途运输客车≥0.14≥0.028≥2.1%≥115长途普通载货车(实际超载最大载荷)≥0.015≥1.0%≥105自卸车、山区专用载货车辆(实际超载最大载荷)≥0.021≥1.5%70~90长途牵引车(实际超载最大载荷)≥0.015≥0.95%≥105Yuchai Machinery Company Ltd.,车辆匹配般准则2车辆匹配一般准则•对于路况复杂的使用、或需要经常更换档位的行驶需要,如:公交车、山区行驶、国道、工地等,档位越多、动力性与经济国道工地等档位越多动力性与经济性越好•各个档位间以等比数列排列最优•匹配的原则是让驾驶员尽可能的多使用最高档Yuchai Machinery Company Ltd.,车辆匹配般准则3车辆匹配一般准则•为了省油,在动力性许可的情况下,优选低排量的发动机•同样为了省油,同型号的发动机,优选最大扭矩与功率的机型,这样可以确保高档大扭矩与功率的机型这样可以确保高档位的使用频率•为了可靠性,优选大排量、较低功率密度的发动机Yuchai Machinery Company Ltd.,车辆匹配般准则4车辆匹配一般准则•尽可能让车辆在高档位、较低转速行驶尽可能让车辆在高档位较低转速行驶Yuchai Machinery Company Ltd.,内容介绍•整车动力性、经济型计算原理介绍车力性济算介•计算工具(Excel表格)详细介绍•常用车型的匹配准则•几个典型范例Yuchai Machinery Company Ltd.,实例1:湖北宜昌国通汽运公司湖北宜昌国通汽运公司YC6M28020,•使用陕汽奥龙车,以山路为主配YC6M280-20车辆作业总重50吨。
目录1 概述 (1)2 车载DC/DC变换器的设计和选用原则 (1)2.1 车载DC/DC变换器输出电流的确定 (1)2.2 车载DC/DC变换器的功率选取 (3)3.蓄电池容量的确定 (3)3.1蓄电池容量估算 (3)3.2 蓄电池选取 (4)4.总结 (4)电气系统匹配与计算说明书1 概述纯电动汽车电气系统的匹配设计中,低压辅助电源系统的设计和选配对整车低压电气系统的工作产生重要影响,尤其是辅助蓄电池和车载DC/DC变换器之间的充、放电的动平衡将直接影响车辆的低压电器设备的正常使用。
2车载DC/DC变换器的设计和选用原则根据整车所有低压负载电流,确定车载DC/DC变换器的额定输出电流,使整车低压电流系统达到电能动态平衡。
2.1 车载DC/DC变换器输出电流的确定车载DC/DC变换器输出的电流,常用以下计算公式:Imax=(PW1+PW2+ PW3)/13.8式中:Imax——车载DC/DC变换器额定最大输出电流PW1——长期负荷消耗的电流。
PW2——连续负荷消耗的电流。
PW3——短期负荷消耗的电流。
根据整车低压用电设备不同的工作特性,将其分为长期接通、连续接通和短期接通三种状况。
根据整车低压所有负载电流之和确定车载DC/DC变换器的输出额定电流,保证整个低压电气系统的输入与输出总电量的动态平衡,不同公司赋予不同的权值,如下表:表1长期接通电器部件表2连续接通电器部件表3短期接通电器部件低压总功率P= PW1+PW2+ PW3整车低压所有负载电流Imax:I =P/U2.2 车载DC/DC变换器的功率选取为保证蓄电池可靠地充电,满足整车低压用电设备电量需要,达到整车低压充放电能量平衡, 车载DC/DC变换器输出电流要比整车低压负载电流稍大些,用来克服低压电路回路中存在的能量损失,故车载DC/DC变换器输出额定电流I=k×I(k为后备系数,一般k=1.2)。
以此选f定车型车载DC/DC变换器确定为XX实际选用的车载DC/DC变换器输出最大电流为145A,额定输出电流为110A。
载货汽车供电系统匹配设计指南前言为了指导本公司设计载货汽车的供电系统,特制订此设计指南。
本设计指南适用于各种类型卡车的供电系统匹配设计。
载货汽车供电系统匹配设计指南1 范围本指南规定了载货汽车供电系统匹配的设计指南和设计原则。
本指南适用于载货汽车供电系统匹配的设计参考。
2 指南性引用标准下列标准中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
GB/T 5008.2-2005 起动用铅酸蓄电池、产品品种和规格QC/T 413-2002 汽车电气设备基本技术条件QC/T 424-1999 汽车用交流发电机电气特性试验方法QC/T 729-2005 汽车用交流发电机技术条件3 定义系统电能平衡:根据整车所有负载电流,确定发电机的额定输出电流和蓄电池额定容量,使整车电源系统电能平衡。
4 概述汽车的电气系统分为供电系统和用电设备。
供电系统指给用电设备产生、分配和传递电能装置的总称。
它包括发电机、蓄电池、电线束、开关及继电器等。
对供电系统的主要要求是:在车辆各种使用工况条件下,均能可靠地保证向用电设备供电;各零部件必须符合汽车电气设备基本技术条件及其专门技术条件的要求。
5 整车电气参数确定整车的电压等级以及搭铁方式,载货汽车电压等级一般为12V和24V。
目前普遍采用的搭铁方式为单线制负极搭铁。
6 蓄电池的选择蓄电池是供电系统的辅助电源,它担负着发动机起动时给起动机供电、发电机不工作或低转速运转时向用电设备供电;当用电设备所需的功率超过发电机所发出的功率时,与发电机并联向用电设备供电。
蓄电池原则上只担负起动机的负荷,其容量计算经验公式如式6-1,冷起动电流经验计算公式如式6-2:Q20=(610~810)P s/U 6-1I S=(1.5~2)×1000×P s/U 6-2式中:Q 20—蓄电池容量(A.h);I S —冷起动电流(A ); P s —起动机额定功率(kW); U—起动机的额定电压(V)。
系统设计篇第一章电路系统设计综述 (65)1.1整车电路设计的开发流程 (65)1.2各开发阶段简介 (70)1.2.1 整车电路的概念设计 (70)1.2.2 产品工程设计阶段 (70)1.2.3 设计验证 (71)1.2.4 产品认可 (72)第二章电路系统概念设计 (73)2.1设计输入 (73)2.1.1 产品的开发类型 (73)2.1.2 产品的基本信息 (73)2.1.3 配置表 (73)2.2数据分析 (73)2.2.1 整车配置分析 (73)2.2.2 电器功能分析: (74)2.2.3 知识产权分析 (74)2.2.4 重大、典型历史质量风险排除 (74)2.3 BENCH MARK 测试 (74)2.3.1 整车电器功能测量 (75)2.3.2拆车过程电器性能测试 (75)2.33拆车后零部件测试分析 (75)2.4概念设计 (75)2.4.1 单元电路图初步设计 (75)2.4.2 设计构想书的编制 (76)2.4.3 整车控制策略的编制 (76)2.4.4 FMEA编制 (76)第三章电路系统工程设计 (77)3.1整车电路设计 (77)3.1.1 单元电路图设计 (77)3.1.2 电路保护设计 (77)3.1.3 电路负载的分配 (84)3.1.4 电路集成 (86)3.1.5 导线选择 (87)3.2电源系统设计 (91)3.2.1蓄电池 (91)3.2.2. 电源管理系统 (92)3.3电器盒 (94)3.3.1.系统简要说明 (94)3.3.2设计构想 (94)3.4.3设计参数 (99)3.4.4环境条件 (100)3.4.5注意事项 (100)3.4原理图制图要求 (102)3.4.1术语和定义 (102)3.4.2图形要求 (102)3.4. 3 图纸要求 (116)第四章电路系统试验验证 (119)4.1整车功能检测 (119)4.1.1 整车动静态功能分析 (119)4.1.2起动性能检测 (126)4.1.3电平衡检测 (129)4.2设计验证试验 (132)4.2.1 单元电路控制逻辑验证 (132)4.2.2 线路设计验证 (133)4.3电源系统匹配性验证 (137)4.4各电气件功能检测 (137)4.4.1 样件尺寸检测 (137)4.4.2 样件功能测试 (137)附一:蓄电池基础知识 (140)附二:导线基础知识 (141)附三:发电机基础知识 (142)附四:保险丝基础知识 (144)附五:蓄电池支架设计 (145)后记...................................................... 错误!未定义书签。
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 ratedv .v A C mgf P ηρ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅+≥2632136001(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 aD maxa v .a v A C mgf ma P ηρδ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅++≥2632136001(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/mxx 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/Wk xx在0-0.7max v h /km 加速时功率需求分别为:max a P ≥(13.7+2.5)W k ;0-max v h /km 加速时功率需求分别为:max a P ≥(22.8+2.5)W k 。
汽车电器系统设计计算在汽车电气系统中,电器组件和电路的设计与计算是至关重要的。
通过对电路设计和计算的深入理解,我们可以确保整个汽车的电气系统的稳定性和安全性。
一、电源电压设计与计算电源电压是汽车电气系统的正常运行的基础。
在设计中,我们需要根据汽车的类型和使用场景来确定正确的电源电压。
在汽车电气系统设计中,常见的电源电压为12V或24V。
在一般情况下,汽车的低电压电器组件,如喇叭、灯具、车载音响等通常采用12V电源电压。
而高电压电器组件如电动窗、座椅加热器等则需要更高的24V电源电压。
二、电线截面积计算在汽车电气系统中,电线的截面积是很重要的。
电线的截面积必须足够大,不仅能够承受负载电流,而且还能够确保安全性。
电线截面积的大小应该根据负载电流进行计算。
计算公式为:电线截面积=负载电流/安全线载流量。
在实际计算时,我们还需要考虑到电线长度、电线温度和环境温度等因素,以确保计算结果的准确性。
三、保险丝额定电流计算保险丝是保护汽车电气系统的重要组成部分。
正确地安装保险丝可以避免电路过载或者短路所导致的损害和危险。
保险丝的额定电流应该根据最大电流进行计算。
一般来说,保险丝的额定电流应该略大于实际使用的电流,以保证短时间内不会被烧断。
保险丝额定电流计算公式为:保险丝额定电流=最大电流*系数。
系数一般为1.25。
四、电容器选型设计在汽车电气系统中,电容器可以起到滤波作用,其选型设计至关重要。
电容器的选型应该根据车辆类型和需要过滤的电流进行确定。
一般来说,大功率的音响需要较大的电容器才能确保功率的输出和电流的稳定。
而小功率的电器则只需要较小的电容器。
选型时,我们还需要考虑到电容器耐压和容量两个参数,以确保电容器的长期稳定性和电气效率。
以上是关于汽车电气系统设计中的几个重要参数和计算方法的介绍。
在实际设计中,我们还需要考虑到汽车的使用环境、运行条件和安全性等因素,以确保整个电气系统的正常运行和安全性。
同时,我们还需要选择优质的电器组件和材料,并严格按照设计计算要求进行安装和调试,以确保电气系统的可靠性、耐用性和稳定性。
10.16638/ki.1671-7988.2017.16.014某轻卡整车电气系统的匹配设计方法付宏程(安徽江淮汽车集团股份有限公司,安徽合肥230000)摘要:文章介绍了轻卡整车电气系统的一种设计方法。
主要包括供电系统、输电系统的校核计算以及二者之间的匹配设计,如整车用电量的计算、发电机选型、蓄电池选型、线束设计等。
关键词:用电量;发电机;蓄电池;线束中图分类号:U462.1 文献标识码:A 文章编号:1671-7988 (2017)16-37-04A Design Method of Electrical System in Light TruckFu Hongcheng( Anhui jianghuai automobile group co., LTD., Anhui Hefei 230601 )Abstract:This paper focuses on introducing a design method of electrical system in light truck,mainly including the calculation of power supply system and power transmission system.For instance,the power consumption of light truck, choosing of generator and battery,the design of wiring harness,etc.Keywords: power consumption; generator; battery; wiring harnessCLC NO.: U462.1 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)16-37-04前言一般来说,汽车的电气系统可简要地分为供电系统、输电系统和用电设备。
整车计算说明书格式第一部分:常用力学分析1.理论力学常用原理二力平衡必须共线三力平衡共点多力平衡各力首尾相接力矩平衡(杠杆)原理2.受力图、弯矩图根据受力作出受力图,根据受力图做出弯矩图,一般一个点的弯矩等于力乘上距离3.抗弯应力δδ=M/WM=在某点的弯矩W=该点横截面的抗弯截面系数第二部分:整车计算说明书1.整车动力匹配计算1.1整车性能参数1.1.1 最高车速(Km/h )1.1.2 整车满载质量(Kg)1.1.3 机械系的传动效率1.1.4 最大爬坡度1.1.5 汽车加速性能1.1.6 标定功率及相应转速1.1.7 电机的额定扭距(N*m )1.1.8速比1.1.9 车轮半径:(mm)1.1.10 通过手册可以查得在沥青路面上的滚动摩擦因数1.2校核计算汽车动力性指标:1.汽车的最高车速度;2.汽车的加速度时间;3.汽车的最大爬颇度;电车要能够行驶,必须满足汽车的行驶方程式。
行驶方程式为:+Fw+Fi+FjFt=FfFt: 电动车的驱动力,由电机提供Fw:电动车的空气阻力,由于速度慢(≤10m/s),所以可以忽略不计Fi:电动车坡度阻力Fj:电动车加速度阻力1.汽车的行驶滚动阻力:F=G*f*cosαf其中G:汽车的自重;f:汽车在沥青路面上的滚动摩擦因数;α:汽车在行驶时的上坡的坡度,在平直路面上行驶时α=0。
2. Fw:电动车的空气阻力,计算公式为:Fw=C*A*u^2/21.15其中:C:电车的空气阻力系数;A:电车的迎风面积;u:电车的速度:3. Fi:电动车坡度阻力,计算公式为:Fi=G*Sinα4. Fj:电动车加速度阻力,计算公式为:Fj=m*aa:电车的加速度;5. Ft: 电动车的驱动力,计算公式为:Ft=Tt/rTt:作用在驱动轮上面的转矩;r :车轮的半径Tt=T* i*ηT:电机的扭矩;i:汽车的速比;η:系统的传动效率;1.2.1最高车速的计算因此在汽车的最高车速下,电机需要提供驱动扭矩:T= Ff*r/i*η其中:Ff:行驶滚动阻力r:汽车车轮半径i:汽车的速比电机需提供的转速:n=V*i/2*π*r其中:V:汽车的速度电机需提供的功率:P= Ff*s/η其中s:汽车在1s里面行驶的距离η:汽车传动系的效率1.2.2最大爬坡度的计算忽略汽车的空气阻力,因此汽车上坡时,必须克服汽车的滚动阻力(Ff)和坡度阻力(Fi)。
GA6420SE4 —479发动机电器系统平衡计算书
1、基本参数:
发动机型号:GA479E1
发电机型号:MR479Q-0901000
发电机初始临界转速:1000r/min
发电机最大连续运转转速:18000r/min
发电机速比:68/28
发电机输出特性:
滚动半径:292mm
主减速比:5.125
变速箱速比:4档:2.71 5档:1
蓄电池容量:48Ah
变速箱型号:1700000-AZ-MR514-E01
起动机型号:QDY1228.WX
起动机功率:1.4KW
2、根据各电器设备工作性质,将GA6420SE4系列车分为连续工作、短时工作、
随机工作;并按使用频度折合成实际用电量;具体见下表(参考Bosch公司推荐规则)。
3.由上表可知整车在不同季节和环境下整车电量不同,图1显示了GA6420SE4在不同工况下的用电量。
图1 整车电量统计表
3. .下图为MR479Q-0901000发电机的输出特性曲线
图2
4.表2、表3是GA6420SE4系列车在以5档行驶和怠速时发电机输出电流。
5. 由图2和表4得知GA6420SE4系列车发电机的在怠速时的发电量为45A,满足发动机电喷系统和行驶系统所需电量。
6. 考虑到保证用电设备供电量、提高电源系统的经济性和发动机动力性,发电机输出功率应保证汽车正常行驶时用电设备用电量和蓄电池的充电量,在恶劣天气等极限工况时允许蓄电池向用电设备并联供电。
从表2、表3和图1、图2中看出,MR479Q-0901000发电机热态最大输出电流为81A,超出夜间常用负荷的16A左右,完全满足使用要求。
当汽车以30-90km/h的速度行驶时发电机的输出功率大于夜间常用负荷,并有足够的余量
向蓄电池充电,也可满足冬季夏季白天长时间使用空调的情况。
夏季雨夜是整车用电量的极限情况,此时允许蓄电池与发电机并联供电。
由此可见,选择MR479Q-0901000发电机完全满足GA6420SE4整车电气系统需要。
7. 蓄电池的选择
蓄电池原则上只负责向起动机提供电源,蓄电池冷启动电流大于起动机冷启动电流,在计算时可按如下经验公式计算
Q20=(450-600)×P U∕U
其中:Q20:蓄电池容量单位Ah
P U :起动机额定功率单位KW
U :起动机额定电压单位V
蓄电池容量下限:Q20 =450×1.4/12
=52.5Ah
蓄电池容量上限:Q20 =600×1.4/12
=70Ah
图3 QDY1228.WX起动机标准特性曲线
结合上图可以得出:蓄电池容量Q20应在52.5 Ah -70 Ah之间,且冷启动电流应大于300A。