皮卡汽车改装方案

1 原车技术参数（网上收集）结合提供的要求，查找相关资料，以郑州日产D22皮卡为原型车，其技术参数如下：（参见，国产皮卡汽车维修手册，P4）车身尺寸及重量车身全长(mm)4885车身全宽(mm)1690车身全高(mm)1650轴距(mm)2950轮距(前/后)(mm)1415/1410油箱容积(L)60行李厢容积(L)整备质量(kg)1475车辆总重(kg)2550最小离地间隙(mm)210车门/座位数4/5发动机/底盘系统发动机类型KA24DE四缸、直列、DOHC、16V水冷式缸径*行程89.0*96.0排气量(L)2.388压缩比9.2:1最大功率(Kw/rpm)110/5600最大扭矩(Nm/rpm)208/3600驱动型式两轮驱动(4X2)变速箱5档手动点火方式电子燃油喷射式燃油系统NEW EGI多点电子喷射制动系统（前/后轮）风冷式制动盘/鼓型、自动调节器转向系统助力转向式悬挂系统（前/后轮）循环球式齿轮/动力转向/半椭圆弹簧片，带套筒式减震器 轮胎/车轮轮胎型式P215/75 R15 半径35.9cm车轮规格铝合金轮辋(标准型、豪华型)性能最高电子限速(车速)170加速性能0-100km/h(s)-百公里等速油耗(L/100km)8最大爬坡能力-最小转弯半径(m)11.62 性能指标性能指标最高车速30加速性能0-30km/h(s)10-12最大爬坡能力14续驶里程(km)120能量源阀控铅酸电池驱动电机感应电机调速方式电机调速载重（kg）1000乘客53 方案设计整车参数计算：迎风面积：空气阻力系数：Cd=0.6；旋转质量系数：滚动阻力系数：f=0.0353.1电动机功率选择3.1.1考虑汽车满载时 m=2550kg1汽车以最高车速，在平直路面上行驶时所需要的功率为： 取传动系统效率为当最高车速时，车满载质量2 考虑汽车的加速性能要求额定功率可表达为： 这里我们假设驱动电机速比X=2，则vb=0.5Vf=15km/h这里我们假设驱动电机速比X=4，则基速vb=0.25Vf=7.5km/h3 考虑汽车的爬坡性能基速为X=2，Vb=15km/h时，根据性能要求，则基速为X=4，Vb=7.5km/h时3.1.2考虑汽车空载时 m=1475kg1 空载汽车以最高车速，在平直路面上行驶时所需要的功率为： 取传动系统效率为当最高车速时，车满载质量2 考虑空载汽车的加速性能要求，额定功率可表达为： 这里我们假设驱动电机速比X=2，则vb=0.5Vf=15km/h这里我们假设驱动电机速比X=4，则vb=0.5Vf=7.5km/h3考虑空载汽车的爬坡性能基速为X=2，Vb=15km/h时，根据性能要求，则基速为X=4，Vb=7.5km/h时小结：将上面的计算结果整理成表1，如下所示：性能要求最高速加速爬坡X=2X=4X=2X=4空载6.019.218.2620.868.32满载9.8515.9314.273614.4为了直观比较，我们将计算结果用直方图表示出来，如下图所示：由此，我们可以选择电机为1015kW，速比为X=4，可以满足性能指标的要求。3.2 电机转速选择 选择电机最高转速为Nmax=6000r/m 选择电机额定转速为N=1500r/m4 减速器传动比的选择 主减速器传动比的最大值要满足汽车最高速要求，即： 主减速器传动比的最小值要满足为 式中 Tnmax电机最高转速对应的最大输出转矩；最高车速对应的行驶阻力 故减速器减速比应取5 电池参数的确定5.1 电池个数的确定初定系统电压为V=336V根据提供的电池要求我们初步选择单体为12V的阀控铅酸电池。2.按纯电动行驶能量需求来选择电池容量由于电池的能量计算公式为 (16)电池组的实际能量/kwh电池组的平均工作电压 /V而电池组由电池块串联而成即满足以下公式 (17)C 电池块的容量/Ah汽车以纯电动行驶里程S(km)所需的能量可以通过下式计算假定汽车以Vele (km/h)速度行驶 (18) (19)汽车以纯电动驱动所需的功率/kw汽车以纯电驱动行驶里程S(km)所需的路面能量/kwh 若并联支路数=1=28 C=100AH若并联支路数=2=56 C=50AH6 ADVISOR仿真分析根据上面的计算结果，利用ADVISOR仿真软件，仿真方案车型的性能。仿真车型数据如下表所示：仿真参数电机额定功率15kW电机最大功率22.5kW电池28节电池容量100AH总质量3550kg改装车在ECE-10工况下，车速与时间曲线，如图2所示，从图中可以看出，汽车最高速度高于30km/h，根据仿真结果可知Vmax=31.6km/h，图3为阀控铅酸电池电池SOC随时间变化曲线，在一个工况循环内电池SOC变化小于0.1；整车在15km/h等速下续始里程为95.7km。图4为电机实际输出的转矩时间变化曲线，图5为电池电流随时间变化曲线。图6为电池输出功率曲线。图7为电动汽车各个组件的能量利用表。图2 改装汽车ECE-10工况下车速与时间曲线图3 电池soc随时间变化曲线图4 电机转矩随时间变化曲线图5 电池电流随时间变化曲线图6 电池输出功率随时间变化曲线图7能量利用表各个组件的效率如下表所示：组件工作效率表动力传动系统平均效率电机/逆变器平均电动效率电机/逆变器平均再生制动效率电池平均放电效率电池平均充电效率96.1492%82.3%79.998996.781289.6657小结：仿