电动汽车动力匹配计算规范(纯电动)

XH-JS-04-013

XXXX有限公

司

技术规范

电动汽车动力匹配计算设计规范

编制: 审核: 批准:

2015-10-15 发布

XXXX有限公司发布编号：2015-001 2015-11-1 实施

一、概述. 二、输入参数.

2.1基本参数列表 2.2参数取值说明

三、XXX 动力性能匹配计算基本方法

3.1驱动力、行驶阻力及其平衡

参考文献

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 3.5 驱动电机功率的确定 3.6 主驱动电机选型 8. 3.7 主减速器比的选择

8.

3.

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。

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

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 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

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:

其中：f o — 0.0072 〜0.0120 以上;

f i — 0.00025 〜0.00280 ; f 4 — 0.00065 〜0.002 以上;

c —对于良好沥青路面，c =l.2。

XXXX 动力性能匹配计算基本方法

汽车动力性能匹配计算的主要依据是汽车的驱动力和行驶阻力之间

的平衡关系，汽车的驱动力-行驶阻力平衡方程为

F t

F f

F w

F i

F j

f = C f 0 f 亠 100

4

f 4 —

100

U a —汽车行驶速度，单位为

km/h ;

其中 F t —驱动力;

F f —滚动阻力; F w —空气阻力; F i —坡道阻力; F j —加速阻力。

F

面对上述驱动力和行驶阻力的匹配计算方法以及各个曲线的匹配

计算方法简要说明如下。

3.1驱动力、行驶阻力及其平衡

在主驱动电机转速特性、传动系统传动比及效率、车轮半径、空气阻 力系数、迎风面积以及汽车的质量等确定后， 便可确定汽车的驱动力-行 驶阻力平衡关系。

驱动力:

其中：T

tq —主驱动电机的转矩，单位为 N- m

i g —变速器各个档位的传动比; i o —主减速器速比;

T

—动力传动系统机械效率;

滚动阻力

其中：m —汽车匹配计算载荷工况下的质量，单位为

kg ;

F t

T tq i g i o T

r d

r d —车轮滚动半径，单位为

m 。

F f =mgf cos

g —重力加速度，单位为m/s2;

f —滚动阻力系数;

—道路坡角，单位为rad;

r d —车轮滚动半径，单位为m。

空气阻力

F w

其中: C D—空气阻力系数;

A —迎风面积，单位为m2；

U a —汽车行驶速度，单位为km/h。

客车空气阻力系数C D通常取0.5-0.8，XXXX根据具体车型造型选择系数大小，车辆造型越趋向于流线空气阻力系数取值越小。

坡道阻力

F i = mg sin

其中: m—匹配计算载荷工况下汽车的质量，单位为kg;

g —重力加速度，单位为m/s2;

—道路坡角，单位为rad。

加速阻力

F j m如dt

其中: —旋转质量换算系数;

m—匹配计算载荷工况下汽车的质量，单位为kg;

罟一汽车行驶加速度’单位为m/s 2。

在进行动力性初步匹配计算时，由于不知道汽车轮胎等旋转部件准确

的转动惯量数值，对于旋转质量换算系数，通常根据下述经验公式进行 匹配计算确定:

. .2

=1

1 2i g

式中，1和2取值范围在0.03到0.05之间，这里粗取平均值，即认为

1= 2=0.04。

电机转速之间的关系:

U a 0.377丄 i g i 。

i o —主减速器传动比; r d —车轮的滚动半径，单位为

—当前档速比。

根据上述公式，我们还可以方便地估算出汽车在任意主驱动电机转 速、档位下的驱动力、行驶阻力，进而可以绘制出汽车的驱动力一行驶阻 力平衡图。 汽车的驱动力一行驶阻力平衡图形象地表明了汽车行驶时的受力情 况和平衡关系。由此可以确定汽车的动力性。

在驱动力一行驶阻力平衡图中，求出最高档下驱动力和行驶阻力曲线

在进行不同档位的驱动力和阻力估算时,

还需要知道汽车速度与驱动

其中：U a —汽车行驶速度，单位为

km/h ； n —主驱动电机转速，单位为 rpm ;