纯电动汽车动力传动系统参数计算共34页

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。

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 。

第三章 传动系参数设计3.1 概述电动汽车动力传动系统的设计应该满足车辆对动力性能的要求和续驶里程的要求。

确定汽车的动力性，就是确定汽车沿行驶方向的运动状况。

我们得到动力性能的要求，即最高车速50km/h ，加速性能0~45km/h 小于10s ，爬坡度不小于20%。

为此，需要掌握沿汽车行驶方向作用于汽车的各种外力，即驱动力与行驶阻力。

根据这些力的平衡关系建立汽车行驶方程式，就可以估算汽车的最高车速、加速度和最大爬坡度。

汽车的行驶方程式为：t F F =∑ (1)式中：F t ——驱动力；ΣF——行驶阻力之和。

3.1.1 驱动力发动机产生的转矩，经传动系传至驱动轮上。

此时作用于驱动轮上的转矩T t 产生一对地面的圆周力F 0，地面对驱动轮的反作用力F t （方向与F 0相反）即是驱动汽车的外力，此外力称为汽车的驱动力。

其数值为：t t T F r= （2） 式中：T t —作用与驱动轮上的转矩；r —车轮半径。

图 汽车的驱动力 由于电动汽车采用电动机驱动，所以在电动汽车中T t 是由电动机输出的转矩经传动系统传递到车轮上的。

令传动系统总传动比为Σi ，主减速器的传动比i 0，变速器的传动比i g ，传动系统的机械效率为ηt ，驱动电动机的输出转矩为T tq ，则有：t tp t T T i η=⋅⋅∑ (3)0g i i i ∑= (4)3.1.2 行驶阻力汽车在水平道路上等速行驶时，必须克服来自地面的滚动阻力和来自空气的空气阻力。

当汽车在坡道上上坡行驶时，还必须克服坡度阻力。

汽车加速行驶时还需要克服加速阻力。

因此汽车行驶的总阻力为：f w i j F F F F F=+++∑ （5） 式中：F f —滚动阻力；F w —空气阻力；F i —坡度阻力；F j —加速阻力其中：(1) 滚动阻力：F f 可以等效的表示为：f F W f =⋅ （6）式中：W —作用于车辆上的法向载荷；ｆ—滚动阻力系数，与路面种类，行驶车速以及轮胎的结构、材料、气压等有关。

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 。

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。

电动汽车动力选型及计算报告编写： czc33审核： czc33批准： czc33一、概述电动汽车是高度机电一体化的产品，与传统的内燃机汽车相比，它增加了许多电器部件，如电动机、动力电池、功率转化器、控制器等。

目前，在动力电池和其它关键技术取得有效突破以前，合理选择这些部件及其相关参数，使其达到最优匹配，在相同条件下，提高电动汽车的动力性能，增加续航里程。

二、动力性设计目标1、最高车速 V max≥60km/h2、最大爬坡度 i max≥20％(15km/h)3、加速时间：≤20（0-50 km/h）4、一次充电续驶里程： 65km（匀速60km/h）；三、整车参数表1、整车参数定义根据同类型车身结构特点，初步定义车身的迎风面积为2m2，空气阻力系数为0.35.η主要由传动轴万向根据动力传动系统的具体结构，传动系统的机械效率T节传动效率、主减速器传动效率两部分组成。

具体计算时，传动轴万向节传动效率为98％(单根传动轴有两个万向节)、主减速器传动效率为96％，因此η＝98％×98％×96％＝92.2％T滚动阻力系数采用推荐的轿车轮胎在良好路面上的滚动阻力系数经验公式进行估算：f ＝⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛+4410100100a a u f u f f c定义轮胎的阻力滚动系数为HR 级 其中, 0f —— 0.0081～0.0098，取0.00901f —— 0.0012～0.0025，取0.0018；4f —— 0.0002～0.0004，取0.0003；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。

四、电机、传动系统、蓄电池参数目前所需电动机、传动系统、蓄电池参数见表2、表3。

1、电机特性参数（见表1）表2 电机特性及传动比参数电动机特性曲线是电动机功率、转矩与发动机曲轴转速之间的函数关系。

在进行动力性能计算时，主要用到电动机的功率、转矩随转速的变化情况。