纯电动车驱动电机估算选配.pdf

编号：A级纯电动车驱动电机估算选配项目名称： A 级 EV 项目编号：编制：日期：校对：日期：审核：日期：批准：日期：2014年 2 月电机性能参数估算1 1、计算输入参数1.1 基本参数列表表 1 整车基本参数参数名称参 数 值备注变速器型式单档减速器减速器速比8 满载质量（ kg）1700 传动效率93％空气阻力系数0.35 迎风面积（ m2）2 车轮滚动半径（ m ）0. 328 表 2 目标性能参数最高车速（ km/h）≥120 最多爬坡度（ % ）≥25 1.2 参数取值说明1）动力传动系统机械效率根据 A级纯电动车动力传动系统的具体结构，传动系统的机械效率T主要由单级减速器传动效率1、传动轴万向节传动效率2两部分组成21T其中根据经验资料：1=95％；2=98% 可得：T=95％×98%=93.1% 2）滚动阻力系数f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电机性能参数估算2 经验公式进行估算：f＝4410100100aaufuffc其中, 0f——0.0072～0.0120 以上，取 0.0096；1f——0.00025～0.00280，取 0.0005；4f——0.00065～0.002 以上，取 0.0007；au—— 汽车行驶速度，单位为km/h；c——对于良好沥青路面，c =1.2。

2、A级纯电动车电机初步性能的基本估算公式电机初步性能基本估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jiwftFFFFF（1）其中, tF—— 驱动力；fF—— 滚动阻力；wF—— 空气阻力；iF—— 坡道阻力；jF—— 加速阻力下面对上述驱动力和行驶阻力的估算方法简要说明如下2.1 驱动力、行驶阻力及其平衡图在纯电动车性能指标、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－行驶阻力平衡关系电机性能参数估算3 驱动力：dTtq tri FT0（2）其中：tqT—— 电机的转矩，单位为N·m ；0i—— 减速器速比；T—— 动力传动系统机械效率；dr—— 车轮滚动半径，单位为m滚动阻力fF＝cosmgf（3）其中, m—— 汽车估算载荷工况下的质量，单位为 kg；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；空气阻力15.212 a DwuACF（4）其中, DC—— 空气阻力系数；A—— 迎风面积，单位为m2；au—— 汽车行驶速度，单位为 km/h。

坡道阻力iF＝sinmg（5）其中, m —— 估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电机性能参数估算4 加速阻力dtdumFa j（6）其中, —— 旋转质量换算系数；m—— 估算载荷工况下汽车的质量，单位为kg；dtdua—— 汽车行驶加速度，单位为m/s2在进行电机参数的初步估算时，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估算确定：＝2 0211i式中，1和2取值范围在 0.03 到 0.05 之间，这里取平均值，即认为1=2=0.04在进行电机参数的初步估算时，还需要知道汽车速度与电机转速之间的关系：0377.0 inrud a （7）其中, au—— 汽车行驶速度，单位为km/h；n—— 电机转速，单位为rpm；0i—— 减速器传动比；dr—— 车轮的滚动半径，单位为m 根据上述公式，我们可以方便地估算出汽车在任意电机转速下的驱动力、行驶阻力由此可以初步确定电机的参数电机性能参数估算5 3、A级纯电动车电机性能分析估算3.1电机最大扭矩的计算根据上述已知条件以及相关的估算理论公式，可以得到A 级纯电动车电机相关性能参数的估算结果。

在汽车的最大爬坡度时， 且车速为 10Km/h 匀速行驶时， 汽车的阻力只有坡道阻力，空气阻力，滚动阻力根据驱动力-阻力平衡，从而可以估算出此工况下汽车需要的动力，从而算出电机需要的最大扭矩把公式（ 3） ， （4） ， （5）带入（ 1）得出15.21sincos2AuCmgmgfFD t（8）由公式（ 2）和公式（ 8）得出最大爬度时，电机的最大扭矩tqTtqT=156N/m3.2额定功率、额定扭矩、额定转速的计算最高车速（ 120KMm/h ）时，阻力只有滚动阻力和空气阻力把公式（3） ， （4）带入（ 1）得15.212AuCmgfFD t（9）由（9）和功率 -驱动力关系式eTtuFP3600ηe 为电机的效率取 0.9 求得 P=29.33Kw 电机性能参数估算6 表 3 计算结果表 4 由以上计算分析数据可初步确定电机基本参数额定转速 / 最高转速（ r/min ） 额定转矩 / 最高转矩（ Nm ） 额定功率 / 最高功率（kW 4000/8000 90/190 30/60 总结：根据上述计算结果考虑车辆的加速性能及电机功率和转矩有过载能力，所以确定电机基本性能参数为：如表4。

以上电机基本性能参数可根据车辆目标性能参数及供应商实际情况进行调整电机扭矩（ Nm ） 电机功率（ kW ）电机转速（ r/min ）最高车速（ 120km/h）33.34 29.33 7811.9 最大爬坡（ 10km/h 25% ） 189.5 12.9 651 。