关于电动车电机及电池选型计算.doc

CV11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）030Km/h加速时间10S。2、关于CV11整车参数长宽高444517681640（mm）整备质量1485Kg传动系机械效率0.95（暂定）迎风面积2.15（暂定）风阻系数0.315（暂定）轮胎滚动阻力系数0.015（暂定）轮胎滚动半径0.3083m（暂定）汽车旋转质量换算系数1.1电池效率0.85(暂定)电机效率0.9（暂定）3、轮边电机选型计算3.1电机功率3.1.1根据最高车速确定的最大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0.95，质量为1485Kg，滚动阻力系数为0.015，风阻系数为0.315，迎风面积为2.15。因此计算得出电机在最高车速下的驱动功率为3.7255Kw，因此每个电机最大功率为1.0349Kw。3.1.2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0.95，质量为1485Kg，滚动阻力系数为0.015，爬坡度为20%。考虑到坡度不大的情况下，cos=1，sin=tan。因此计算得出电机在以5Km/h，20%爬坡时的驱动功率为4.5744Kw，因此每个电机最大功率为1.2707Kw。3.1.3根据加速时间确定的最大功率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0.5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1.1，加速时间为10S，拟合系数x取0.5。因此计算得出电机要满足从030Km/h加速时间为10S需要的最大功率为23.4167Kw，因此每个电机最大功率为6.5046Kw。综上所诉，电机的最大驱动功率应满足：则有：最大功率为6.5Kw，取过载系数为2，因此额定功率为3.25Kw。3.2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0.3083m。 3.3电机最大转矩3.4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：额定电压额定功率最大功率额定转矩最大转矩额定转速最高转速暂定48V3.25Kw6.5Kw124Nm246Nm250rpm390rpm4、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2.1677Kw，那么四个电机所需总功率为2.4085Kw。因为以30Km/h行驶120Km需要用时4h，考虑到电池组放电效率为0.85，而放电深度为80%，因此电池总能量为14.1678Kwh。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14.5Kwh。动力电池参数表电池容量