纯电动汽车动力性计算公式

纯电动汽车动力性计算公式

XXEV 动力性计算

2最咼行驶车速的计算

最高车速的计算式如下:

n r V max 0.377 - i g i o

0.377 2400

°.487

1 6.295

70km/h 43.5mph

（2-1）

式中：

n—电机转速（rpm）；

r—车轮滚动半径（m ）；

i g —变速器速比；取五档，等于1；i。一差速器速比。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

max arcsin（%山」0. d f） arcsin（2400 1 6.2950.9

0.015）8.20

m.g.r 18000 9.8 0.487

所以满载时最大爬坡度为tan(a-)*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

当汽车以最高车速匀速行驶时，电机所需提供的功率(kw)计算式为: 36咖盹八唱游心(2-1) 式中：

n—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/s2；

f—滚动阻力系数，取0.016；

Cd—空气阻力系数，取0・6；

A—电动汽车的迎风面积，取2・550x3・200=8・16m2(原车宽*车身高)；最高车速，取70km/ho

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

二总制诃和E6+吆需型)x7。

=39.5kw<\ OOkw

(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：a = tan-,(0.14) = 8°o

车辆在14%坡度上以10km/h的车速行驶时所需的电机峰值功率计算式为:

1

% 360^陀罰m.g.f.COS

2

C AV

D slope、

21.15 ). slope

0 0 0.6 8.16 102

(18000 9.8 sin8018000 9.8 0.016 cos8° --------------------------- 3600 0.86 21.15

88.5kw <100kw

10

从以上动力性校核分析可知，所选100kw/540V交流感应电机的功率符合所

设计的动力性参数要求。

5动力蓄电池组的校核

5.1按功率需求来校核电池的个数

电池数量的选择需满足汽车行驶的功率要求，并且还需保证汽车在电池放电达到

一定深度的情况下还能为汽车提供加速或爬坡的功率要求。

磷酸锂铁蓄电池的电压特性可表示为：

E bat U bat R bat0 .I bat

式中：

E bat —电池的电动势（V）；

U bat —电池的工作电压（V ）；

R bat0 —电池的等效内阻（Q）；

I bat —电池的工作电流（A ）(4-1)

通常，E bat、R bat0均是电池工作电流I bat以及电流电量状态值SOC （State Of Charge）的函数，进行电池计算时，要考虑电池工作最差的工作状态。假设SOC 为其设定的最小允许工作状态值（SOC low ），对应的电池电动势E bat和电池等效内阻R bat0来计算电池放电的最大功率，即可得到如下计算表达式：

铅酸电池放电功率：

Rd U bat.1 bat （E bat Rat 0」bat ）」

（4-2）

上式最大值，即铅酸蓄电池在SOC设定为最小允许工作状态值时所能输出

的最大功率为：

bat

Rd max

E bat

4R bat 0

(4-3)

(4-8) 以上仅是一个理论计算值。实际上，当电池以

U bat /（2R batO ）的放电电流放

电 时，由于产生大量的热将会对电池起到破坏的作用，严重缩短电池的使用寿命。 出于此考虑，通常要求电池工作在电压处于 2/3~1倍的范围内。另外从磷酸锂铁 蓄电池的放电效率:

（4-4）

来看也可保证蓄电池具有较高的工作效率。因此，在实际应用中，磷酸锂铁蓄 电池的最大输出功率应限制为：

（4-5）

在进行单个电池的输出最大功率计算时，应选择蓄电池在

SOC 最差的情况 下，即一般取SOC=0.1时，来计算其输出的最大功率，即

因此，满足电动机的最大输出功率需求所需的电池个数， 可通过下式计算得 到，即

（4-7）

式中：

me —电机及控制器的工作效率；

Rdmax

—最小允许SOC 值下电池组提供的功率。 设计的电池组个数为168个，满足条件。

5.2通过行驶能量来确定续驶里程

采用容量为3.33V/150Ah 磷酸锂铁蓄电池，将两个电池并联，电压不变，电 流相加，所以容量变为3.33V/300Ah ，当其SOC 控制在0.1~1.0之间时平均开路 电压约为Voc=3.69V ,而电池端电压U model 按2/3~1倍开路电压估计。这样按设 计要求的电池组（设计取n bat 168 ）的U ess 可通过下式计算得到，即

3.69 （- 1）

U ess H bat-U model 代8

3 168 11.83 516.6V

2bd U bat 」bat E bat . 1 bat

H )d max 2E bat

9R bat0

Hid max 2E b ；t

9 R bat 0 2 302 9 0.1 2kw (4-6)

n bat P

P bd max ・

me 100 2 0.95 52.6 53 U bat