电动车电机及电池选型计算

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电动车电机及电池选型

计算

文件编码(008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256)

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。

综合以上理论计算,根据设计目标确定的需求电机参数(经减速器后)如下表所示:

4、动力电池选型计算

纯电动汽车在行驶过程中的能量完全来自于动力电池组,动力电池组的容量越大,汽车的续驶里程就越长,但是相应的电池组的体积和重量也越大。

首先电池组总电压需要达到电机控制器的电压等级,一般为电机控制器的额定工作电压,因此动力电池组总电压暂取48V。

其次根据设计目标中以30Km/h行驶的续驶里程为120Km来计算匀速行驶所需的能量。匀速行驶时纯电动汽车的需求功率为:

式中,速度为30Km/h,计算得到功率为,那么四个电机所需总功率为。因为以30Km/h行驶120Km需要用时4h,考虑到电池组放电效率为,而放电深度为80%,因此电池总能量为。

根据电池总能量可以求出电池容量,由公式:

得到,C=302Ah,汽车在实际行驶中,有加速以及爬坡情况,而在这两种工况下转矩增大,需要很大的放电电流,因此耗能比匀速行驶时要多,由上述理论计算结合实际的电池供应商的情况,最终选择。

动力电池参数表