新能源厢式运输车计算设计书.docx

新能源厢式运输车计算设计书新能源厢式运输车计算设计书一、一、 设计要求设计要求1 1、整车性能技术指标、整车性能技术指标A 运输类新能源专用车、货车动力电池系统总质量占整车整备质量比例不超过 25%，作业类新能源专用车、货车不超过 20%B 吨百公里电耗不超过 10kWh；M1、N1 类采用工况法，其他暂采用 40km/h 等速法，其中作业类专用车检测时上装部分不工作1）最高车速：90km/h；（2）最大爬坡度：20%；（3）加速性能 0-50 Km/h：<15s；（4）60km/h 续驶里程≥200km（等速法） ；（5）工况法续航里程≥180km；二、整车技术参数二、整车技术参数新能源厢式运输车选用长安传统载货汽车底盘（SC1031GDD43）为改装主体新能源厢式运输车是在长安底盘改装成纯电动可承载式底盘的基础上，加装载货物厢体而形成的一款新能源厢式运输车，该车配置 5MT 手动变数箱、永磁同步驱动电机及控制器、整车控制器、三元锂离子锂电池、高压配电和 BMS 管理系统、智能车载充电器、直流快充充电系统、冷却系统、真空助力制动系统、助力转向系统、车载冷暖空调以及远程监控系统等。

驱动电机采用电机前置通过法兰固定于变速箱，变速箱固定于整车中部，控制器及车载充电器布置在车身前中部，动力锂离子电池、高压配电系统及电池管理系统布置在车体中前两侧部位，车载空调布置在车体前部，远程监控终端固定于驾驶室中控台内部，采用 5MT 手动变数箱/2 档 AT 自动变速箱1.1.整车控制系统的工作原理图整车控制系统的工作原理图2.2.相关设计的参数计算相关设计的参数计算1) 整车技术参数及常数值标定序序号号名称名称标示标示符符数值数值单单位位1整车装备质量m1400kg2总质量M2600kg3长*宽*高L*W*H410015201900mm4轴距D2700mm5空气阻力系数CD0.456正面迎风面积A2.4m27质心高度h700mm8爬坡车速Va40km/h9车轮半径R0.3m10速比i（D:3.652/1.9478/1.4234/1.000/0.7954/R:3.466） *5.12511正常车速Ve60km/h12最高车速Vmax90km/h13最大爬坡度ａ11（30%）°14机械转动效率ηT0.9515滚动阻力系数ηƒ0.01516电动机及其控制 效率ηmc0.917蓄电池平均放电 效率ηq0.9518电池电压V320V19安时数Ah125Ah20电池容量kwh40kwh21放电深度%90%222) 电机峰值功率及额定功率的匹配电机峰值功率及额定功率的匹配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驱动电机的最大功率（P）必须满足最高车速时的功率（P ）、最大爬坡度时的功maxee率（P ）及根据加速时间的功率（P ）要求，即：P其中， acmaxe],,max[caePPP   15.2136002 maxmaxAuCmgfuPDTe3)   15.21sincos36002maxmaxiDTi aAuCmgmgfuP4)   aaD aaaaTactAuCtumgftumtP5 . 215.215 . 123600 132 5) 式中：——最高车速，km/h；90maxu6) ——传动系机械效率；0.95T7) ——电动汽车整备质量，kg；1600m8) ——滚动阻力系数；0.015f9) ——空气阻力系数；0.45DC10) ——迎风面积，m ；2.4A211) ——最大爬坡度，( )；11max12) ——爬坡车速，km/h；40iu13) ——汽车的加速末速度，km/h；90au14) ——汽车加速时间，s。

0~50km/h≤7.5s;50~90km/h≤15s)at15) kwPe10.724kwPa30.08电机的峰值功率与额定功率的关系为：(所选电机功率关系=2)额峰PP2式中：——电机峰值功率，kw；峰P——电机额定功率，kw；额P——电机过载系数根据选择驱动电机的峰值功率，这里选择10.72kw，30.8kwmaxeP额P峰P传动系参数传动系参数内部结构 减速箱原理 差速器原理图提供变速箱参数提供变速箱参数差速器固定速比： 5.125二、二、 电机最高转速和额定转速选择与匹配电机最高转速和额定转速选择与匹配驱动电机的额定转速（）和最高转速（）的选取应符合驱动电机的转矩转bnmaxn速特性要求，如图 1 所示在启动即低转速时得到恒定的最大转矩（） ，同时在高maxT转速时得到恒定的较高功率（） bbw功率转矩恒功率区恒转速区maxnbnmaxTmin// rn图 1 驱动电机扭矩转矩特性（电机扩大恒功率区系数） 增大值，可使电机在恒转矩区获得较大 bnnmax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，因此值一般取 2~3。

的选择需要满足汽车起动转矩和的要求，同时结合传动比和来确定maxTmaxamaximaxmaxmaxmax max)sincos(1 irfmgTT 式中：r——汽车轮胎滚动半径，m；——传动系统最大传动比maxi电机最高转速的确定，根据最高车速及最小传动比确定maxuminimaxmax max377. 0urni电机最大扭矩的确定，可以根据最大爬坡度和最大传动比决定maxmaxiTtqTrfmgimaxmaxmax max)sincos(min/ 3243.8maxrnmNT88.4max三、三、 整车可行性方案介绍及产品一致性整车可行性方案介绍及产品一致性电机及控制器特性参数及性能要求电机及控制器特性参数及性能要求1．电机特性参数及性能要求．电机特性参数及性能要求 GB/T 18488.1-2006 、GB/T 18488.2-206 或 GB/T 18488.1-2015 、GB/T 18488.2-2015（可靠性试验项目 不做要求）根据计算结果，选择深圳大地和永磁同步电机额定功率 Pe=20KW;峰值功率 Pa=40KW额定扭矩= ；峰值扭矩= 88.4n.m(最大载重量 M 为 2600kg；如果整车满载重量超载 1.2mmazTmmazT倍，M1 为 3120kg；峰值扭矩为 106n.m；该电机完全可以满足需求)表 3 20kw 电动机参数额定功率（kw）mrP20峰值功率（kw）maxmP40控制特性基速以下恒转矩，基速以上恒功率额定转矩（N.m）mrT74额定转速（rpm）mrN2500峰值转矩（N.m）mmazT200最高转速（rpm）maxmN9000根据相关技术要求，根据相关技术要求， 2．控制器性能参数．控制器性能参数控制器: 输入电压 200V—360VDC；冷却要求：智能循环液冷。

2.32.3、动力电池及能量管理系统参数确定、动力电池及能量管理系统参数确定1、动力电池参数确定、动力电池参数确定本次计算车辆驱动所需电池能量是按电动汽车试验质量 2302.5 Kg 计算本次计算车辆驱动所需电池能量是按电动汽车试验质量本次计算车辆驱动所需电池能量是按电动汽车试验质量 2302.52302.5 KgKg 计算A 运输类新能源专用车、货车动力电池系统总质量占整车整备质量比例不超过 25%，作业类 新能源专用车、货车不超过 20%B 吨百公里电耗不超过 10kWh；M1、N1 类采用工况法，其他暂采用 40km/h 等速法，其中作 业类专用车检测时上装部分不工作方案一方案一选用磷酸铁锂电池，经过估算包含电池在内整车准备质量约选用磷酸铁锂电池，经过估算包含电池在内整车准备质量约 1600KG.则电池包质量小于则电池包质量小于 400KG;因此因此电池容量配比换算，则电池容量约电池容量配比换算，则电池容量约 32KWH.电池循环寿命电池循环寿命≥≥2000 次国家实验场地：匹配国家实验场地：匹配 32kwh32kwh 电量，以电量，以 60km/h60km/h 匀速行驶可以满足匀速行驶可以满足 152km152km 续驶里程的要求。

续驶里程的要求动力电池（组）性能参数动力电池（组）性能参数电池类型电池类型磷酸铁锂磷酸铁锂单体容量单体容量25AH单体电压单体电压3.2V安时数安时数100AH电池组标称电压电池组标称电压320V电池总能量电池总能量32kWh电池单体参数方案二方案二选用三元锂离子电池，经过估算包含电池在内整车准备质量约选用三元锂离子电池，经过估算包含电池在内整车准备质量约 1600KG.则电池包质量小于则电池包质量小于 400KG;因因此电池容量配比换算，则电池容量约此电池容量配比换算，则电池容量约 40KWH.循环寿命约循环寿命约 800 次国家试验场：从图中看出匹配国家试验场：从图中看出匹配 40kwh 电量，以电量，以 60km/h 匀速行驶可以满足匀速行驶可以满足 190km 续驶里程的要求续驶里程的要求表表 4 动力电池（组）性能参数动力电池（组）性能参数电池类型电池类型三元锂离子电池三元锂离子电池单体容量单体容量125AH(5 并并 88 串串)单体电压单体电压3.65V放电深度放电深度90%电池组标称电压电池组标称电压320V电池总能量电池总能量40kWh2、、 电池管理系统的电气参数电池管理系统的电气参数电池管理系统（BMS）采用天津清源电动车辆有限责任公司自行研发的系统，共 5 块采集板（1）通讯方式：CAN；（2）工作温度范围：-20°C~+85℃；（3）电磁兼容性：按 GB/T18655-2002，GB/T17619-1998，GB/T21437.2-2008。

2.42.4、、车辆动力性分析车辆动力性分析本次计算车辆动力性是按满载质量 2650Kg 计算1.加速性能加速性能051015202530350102030405060708090100加 加 加 加 加 加 加 加 加 加加 加 t加 s加加 加 ua加 km/h加图 3 汽车加速时间图0-50Km/h 加速时间为 8.4s ，满足设计指标要求2. 爬坡性能爬坡性能01020304050607080901000.020.040.060.080.10.120.140.160.180.2加 加 加 加 加加 加 加 km/h加加 加图 4 爬坡度曲线图爬坡度可达 30％，满足最大爬坡度要求3.汽车功率平衡汽车功率平衡图 5 驱动功率－行驶阻力功率平衡图由以上匹配结果可知，最高车速 93km/h，满足最高车速 90km/h 要求 3 3、其他电气系统设计性能指标、其他电气系统设计性能指标3.13.1 整车控制器整车控制器（1） 防护等级：按 GB/T4942.2 （2）抗振：按 GB/T18488.2-20013.23.2 仪表及电动附件仪表及电动附件（1）整车动力电池采用 DC320V 磷酸铁锂电池，辅助电池采用 12V 的铅酸电池；（2）通过额定功率 1000W 的 DC/DC 转换器，动力电池可以给辅助电池充电；（3）采用 can 仪表；仪表需要重新选型，供应商：武汉 green（4）换挡机构采用自动换挡手柄；型号：YONGLE（YL-703S ）（5）采用信号电压等级为 5V 的电子油门踏板。

6) 采用真空助力刹车系统，型号：H-825(7) 采用电动压缩机，匹配现款车型自带的空调其他系统8) 采用 PTC 加热块，安装与现款车型暖风机底部，达到空。