电动汽车的动力性经济性计算

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。

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2400Nm2 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 ηαkw 100w 5.8810)15.211016.86.08cos 016.08.9180008sin 8.918000(86.036001).15.21..cos ...sin ..(360012002max ＜k V V A C f g m g m P slopeslope 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 ）。

精品文档AVL-Cruise计算分析整车性能的流程与规范1 模型的构建要求1.1 整车动力性、经济性计算分析参数的获取收集和整理关于该车的整车配置组件参数数据。

主要包括发动机动力性、经济性参数；变速箱档位速比参数；后桥主减速比参数；轮胎参数；整车参数等。

具体参数项目见附录1。

1.2 各配置组件建模1.2.1 启动软件在桌面或程序中双击AVL-Cruise快捷图标，进入到AVL-Cruise用户界面，点击下图所示工具图标，进入模型创建窗口。

进入模型创建窗口1.2.2 建立整车参数模型进入模型创建窗口后，将鼠标选中Vehicle Model，鼠标左键点击整车图标，按住左键将图标拖曳到建模区，如下图所示：双击整车图标后打开整车参数输入界面，根据参数输入要求依次填写数据：Author ：此处填写计算者,不能用中文，可以用汉语拼音和英文，该软件所有填写参数处均不能出现中文。

Comment ：此处填写分析的车型号。

Notice1、Notice2、Notice3：此处填写分析者认为需要注意的事项，比如特殊发动机型号等，没有可 以不填。

1.2.2.1 整车参数数据填写规则进入模型创建窗口后，将鼠标选中Engine Model ，鼠标左键点击发动机图标，按住左键将图标拖曳到建模区，如下图所示：作者名称、注解说明，可以不填注解说明，可以不填油箱容积 内外温差：0试验台架支点高度：100内外压差：0 牵引点到前轴距离轴距空载、半载、满载下整车重心到前轴中心距离、重心高度、鞍点高度、前轮充气压力、后轮充气压力整备质量 整车总重迎风面积风阻系数前轮举升系数后轮举升系数双击发动机图标后打开发动机参数输入界面，根据参数输入要求依次填写数据：1.2.3.1 发动机参数输入规则按照图示箭头位置单击按钮，弹出外特性输入窗口：此处根据厂家提供的发动机数据输入转速与扭矩关系发动机转速与扭矩的关系从外特性数据表中可以直接得到；填写时注意对应关系即可。

电动汽车动力性及经济性的评价探讨在动力性方面，我国电动汽车动力性评价指标主要是依据是国标《GB/T 18385 2005 电动汽车动力性试验方法》，主要评价指标包括最高车速，30分钟最高车速，加速能力，爬坡车速，坡道起步能力等。

在经济性方面，经济性评价指标主要依据国标《GB/T 18386 2005 电动汽车能量消耗率和续驶里程试验方法》，测试工况分为60km/h和NEDC循环工况，评价指标主要有能量消耗率和續驶里程。

针对经济性评价而言，不同的国家，在选择循环工况和方案时有着不同的规定和标准，对于行驶工况的开发而言，最初是针对传统的燃油汽车的排放以及油耗的检测，当前，针对新能源汽车，特别是电动汽车，还没有形成针对性的行驶工况的评价体系，在进行评价和实车测试时，还是遵循传统汽车的行驶工况来进行，例如参考欧洲经济委员会的ECE-15的标准，以及为了满足市郊路面的行驶状况而修改的EUDC市郊工况；另外还有日本所推出的10？15工况和其最新修订的JC08工况；美国相继也制定了一些工况标准，如：UDDS、SAE等。

对于我国的国标而言，除了所指出的NEDC工况外，一些研究单位和科研院所还针对不同地区的路况建立了一些典型的工况数据，如北京地区的工况、长春地区的工况以及西安地区的工况等，基于这些工况来对整车的路面性能进行评价[1-3]。

此外，针对评价纯电动汽车最高车速、爬坡能力、加速时间、能量消耗率以及续驶里程等动力性与经济性评价指标，不同的车型有着不同的性能指标，而对于相同的车型，由于有着不同的电动机参数和传动系统参数的匹配，导致其能耗和动力性之间也存在着差异。

在选择车型和实施定量计算时，如果对于一个车型而言，其方案选择和性能指标相对于另一个车型较高时，性能优势较为明显，倘若各指标之间优劣交错，这就需要重新对比评价。

对此，在各国国家标准中还少有提及车辆的综合评价标准[4-6]。

1 电动汽车动力性评价指标对于纯电动汽车而言，动力性需求方面，和传统汽车基本类似，在GB18385-2005中所列出的评定车辆动力性的参数主要是加速时间、最高车速和最大爬坡能力。

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 。

XXEV 动力性计算1初定部分参数如下整车外廓（ mm）11995×2550×电机额定功率100kw3200( 长×宽×高 )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：n.rV max 0.377i g i 02400 0.487（2-1）0.3776.295170km / h 43.5mph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；i0—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T tq .i g .i0 . df ) arcsin( 2400 1 6.295 0 .98.2 0max arcsin( 0.015 ) m.g.r18000 9.8 0.487所以满载时最大爬坡度为tan(m ax )*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 m ax匀速行驶时，电机所需提供的功率( kw) 计算式为：2P n 1 (m.g. f C d .A.V max).V max （2-1）3600 21.15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；2f—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=8.16m2( 原车宽 * 车身高 ) ；V m ax—最高车速，取70km/h。

NEW ENERGY AUTOMOBILE | 新能源汽车插电式混合动力汽车动力性及经济性综合分析章圣律东北农业大学 黑龙江省哈尔滨市 150000摘 要： 随着近年来我国政策对新能源汽车的补贴与支持，车企纷纷进入新能源汽车领域。

但是由于基础设施增速相对较慢，大部分消费者短时间无法解决充电这一现实问题，电池续航里程的技术问题也尚需解决，使得汽车厂商对纯电动汽车的量产计划及市场推广显得极为谨慎，市场反应也始终没有有效增长。

相较之下，插电式混合动力汽车有效地解决了纯电动汽车存在的续航里程问题，并且把传统动力系统与纯电动动力系统紧密结合在一起，不仅将双方的优势最大化也弥补了各自的劣势。

相比纯电动汽车，插电式混合动力汽车更适合当下的情况。

插电式混合动力汽车的推广和应用，对插电式混合动力汽车的动力及经济性分析与评价提出了更具体的要求。

本文基于熵值法确定权值的方法，提出了一种插电式混合动力汽车动力性和经济性的综合评价方法，并选取目标车型对方法的可行性做出验证。

关键词：插电式混合动力汽车　动力性和经济性综合分析　熵值法1　插电式混合动力汽车动力性及经济性评价指标1.1　动力性指标插电式混合动力汽车在动力性方面的评价指标，与传统汽车十分类似，在GB/ T19752-2005中列出了评定汽车动力性的参数，主要是混合动力模式和纯电动模式下的最高车速、最大爬坡度、加速时间和起步能力。

1.1.1　最高车速混合动力模式和纯电动模式下，该类汽车的最高车速均有两种指标，分别是1km最高车速和30分钟最高车速，且都是试验条件下的平均值，主要用于评定插电式混合动力汽车的高速行驶性能状况。

1.1.2　最大爬坡度和爬坡车速混合动力模式下，汽车的爬坡性能指标有两项。

最大爬坡度及为混合动力模式设定试验下所能达到的最大坡度。

爬坡车速指汽车按国标定的程序在坡度为4%和12%的道路上保持混合动力模式行驶1km以上所达到的最高平均车速。

纯电动模式下。

纯电动汽车能耗经济性分析由于传统汽车的能源和环境问题的日益突出，电动汽车以其清洁和使用可再生能源的优势，使得对于电动汽车的研究、商业化和产业化处于日渐重要的地位。

动力驱动系统作为电动汽车的重要系统，它的传动效率对于电动汽车的能耗经济性有着重要的影响。

本文基于在对传统汽车改造成的纯电动汽车的基础上分析了其传动系统的效率问题。

1 能耗经济性的评价车辆能耗经济性评价指标是以一定车速或循环行驶工况为基础，以车辆行驶一定里程的能耗或一定能耗行驶的里程数来评价。

以动力电池为能源的纯电动汽车，其评价指标包括续驶里程、单位里程能量消耗、单位能耗行驶里程等。

本文以车载蓄电池组为考量，故在考虑能量利用效率时，不再考虑蓄电池组的充电效率。

2 能耗利用率国内对于纯电动汽车的研究大多是基于传统汽车的改造，将发动机和油箱用蓄电池和电机代替，仍保留了变速器等传统部件。

图1为能量经过各主要传动部件的流程图。

电动汽车能源利用率：式中，Ee ，为电动汽车上的有效驱动能量；Eb为电池组在行驶中所消耗的总能量。

式中，Ge ，为电动汽车的有效载重量；fs为车轮的滚动阻力系数；V为车辆行驶速度；T为车辆行驶时间。

令Ed为电动汽车车轮上的驱动能量，则：式中，ηe，为电池组能量经由电机和机械传动系统到达驱动轮的能耗效率。

式中，ηc 为机械传动效率；ηm为电机传动效率；ηb为电池放电效率。

ηw为电动汽车在一定工况下驱动轮上能量转化为有效驱动能量的效率。

式中，Gr为电动汽车总重力；φ为道路阻力系数；k为汽车在非稳定工况下空气阻力损失比等速时空气阻力增加的速度；g为重力加速度；CD为空气阻力系数；A为汽车前迎风面积；δ为电动汽车旋转质量换算系数。

为道路阻力系数，为电动汽车在道路循环中所需的驱动功与克服实际道路阻力所做功的比值。

φ=f+i,i为车辆道路行驶坡度。

令ηε=Ge/Gt为汽车重力利用率，是汽车克服载重量所做的功和汽车的总重量所做的道路阻力功的比。

电动汽车动力性与经济性的优化匹配宫唤春;孟静【摘要】万有特性曲线是具有多参数的特性曲线,最内层的等燃油消耗率曲线是最经济的区域,耗油率最低.曲线愈向外,经济性愈差,从中很容易找出最经济的负荷和转速.利用Matlab软件,建立了发动机特性模型,绘制了发动机的万有特性曲线,以汽车原地起步换挡加速时间和等速行驶工况燃油消耗作为衡量动力性和燃油经济性的目标,分别建立动力性目标函数和经济性目标函数.采用线性加权组合的方法将两个分目标函数转换成单一目标函数.结果表明:采用Matlab软件进行优化计算,找到最优的加权因子即得到动力性与经济性的最佳优化匹配方案,曲线结果准确可靠.【期刊名称】《实验室研究与探索》【年(卷),期】2014(033)003【总页数】5页(P33-36,75)【关键词】Matlab;万有特性曲线;动力性目标函数;经济性目标函数【作者】宫唤春;孟静【作者单位】燕京理工学院机电工程学院,北京065201;北京信息科技大学机电工程学院,北京100192【正文语种】中文【中图分类】TK4120 引言发动机是汽车的动力源，发动机性能的好坏直接影响着整车的动力性与经济性。

汽车的运行工况是个随机的过程，受到很多因素的影响，如道路条件、交通流量、气候条件以及汽车自身技术性能的变化等［1］。

在所有的运行工况下，发动机都应能够与传动系实现最佳匹配，以使整车动力性、经济性、排放性等方面均处于最佳状态。

因此，在汽车设计中如何选取汽车发动机和传动系的系数以获取最佳动力性和经济性的匹配点，已成为各大汽车厂家非常关注的问题［2］。

万有特性曲线是具有多参数的特性曲线，以发动机转速为横坐标，以平均有效压力或扭矩为纵坐标，在坐标系内画出等燃油消耗率曲线和等功率曲线［3］。

在万有特性图中，最内层的等燃油消耗率曲线是最经济的区域，耗油率最低。

曲线愈向外，经济性愈差，从中很容易找出最经济的负荷和转速［4］。

本文在建立发动机万有特性曲面拟合数学模型的基础上，利用Matlab语言的矩阵运算、三维曲线绘图、等值线法等方法［5］，提出了一种计算绘制发动机万有特性的新方法，该方法简便快捷，而且会非常准确地计算出发动机的最优工作区域。