栾云飞-电动汽车总体设计及计算

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电动汽车性能指标及匹配选型计算
目录
概述 电动汽车总体介绍
电动汽车设计
一、概 述
提纲
一、发展纯电动车必要性 二、国内外主要整车厂商纯电动汽车发展情况 三、长安纯电动车发展状况
((一一)) 发展纯电动车必要性
1. 环境因素
石油资源紧缺促使主要国家及地区对油耗提出更高的要求,必须通过大力发展新能源技 术才能达到目标。
zB50EV纯电动车目前完成性能开发,2011年开始示范运行

zNBC纯电动轿车基于NBC平台全新开发,底盘重新设计,合理布

置电池、使乘员的空间最大化。
B50EV纯电动车


到2012年,该集团计划建成一个年生产能力为混合动力轿车1.1万
辆、混合动力客车1000辆的生产基地。以重度混合动力产业化为明
((三三)) 长安纯电动车发展情况
1. 发展定位 发展纯电动汽车,是提升中国长安自主创新、核心竞争力 重要举措,是中国长安未来可持续发展的新兴战略性产业。充 分利用中国长安汽车及新能源汽车已有的技术基础和产业优势 ,打造国内一流,国际先进的电动汽车研发、生产基地、全面 实现中国长安成为世界一流汽车企业的目标。
2. 总体介绍
长安纯电动汽车充分利用长安现有成熟、先进的混合动力系统整车集成匹配、动力电子技 术、整车核心控制技术等共性技术平台。
按照技术一体化、系统模块化、产品平台化的理念进行设计开发,使得长安纯电动汽车具 有技术继承性强、产品拓展性宽的突出特点。
电动空调系统
整车集成
电动转向系统
小型化高效能减速传动系统
4. 纯电动车优势
零耗油
零排放
电动车
零噪声
高效率
车市新宠—纯电动汽车
((二二))国内外主要整车厂商纯电动汽车发展情况
1、国外主要整车厂商纯电动汽车发展情况
美国
亮 点
小型车+轻量化
z福特
现 状
z产品:Think Global City纯电动小轿车
z与Magna Steyr合作新开发产品,计划2011年后上市,后置后驱,轻
¾械¾¾,¾和合完牵薄电传¾恒¾¾¾增差件全借固机两引型动动功大速¾动¾舍助定械电电行机装率电器电它系弃电档差动动星,置特动进驱由的电机的速机机齿固性机一动电内动在齿器分安轮定转步装动燃轮大轮被别置组档矩集置机机和范传两驱在可的成替、驱围动个动车用齿为代离动转装牵相轮以轮一了合轮速置引应内降传单传器之变替电侧即低动个统、间化代机的轮电装组车变任中多所车式动置辆速何所速替轮驱机驱箱机具变代动转有速速的箱 ¾¾¾应具两¾¾用缩车有侧和于减辆高轴差轮对沿减连速式离弯速接器驱合曲比两组动器路,边成的的径输的。电需行入驱动要驶和动机时输轮可,出直两轴接者纵连以向接不配置 至¾整驱¾此个动¾结驱轮离构动合减系器小统和了进变机一速械步箱传的可动简由装化自置和动的小传尺动寸和重
3. 车辆准备
蓄电池 充电
里程表 设定
• 常规充电
使用车载充电器为 蓄电池充电
• 充电结束标准
12h充电为结束标准
• 完全充电蓄电池
达到充电结束标准
将试验车辆上 的里程表设置 为0;
或记录里程表 上的读数。
预热
试验车辆以制造 厂估计30分钟最 高车速80%速度 行驶5000m; 使电机及传动系 统预热
近日 油价
不断攀升的油价
日益加严的低碳排放法规
2. 国际新能源车发展趋势
2011法兰克福车展新能源汽车发展趋势
欧洲厂商展出的新能源车型以纯电动的概念车为 主,同时还有一小部分可在明年量产的柴电混合动力 车型; 美国厂商受政府政策鼓励则更侧重于PHEV车型的 投入; 日本是混合动力汽车的领跑者和坚守者,除HEV外 ,此次丰田也推出普锐斯PHEV量产版。
3524/1560/1494 2340 1315/1300 ≤1100
乘员数(人)
5
类型 额定/峰值功率(KW) 额定/最高转速(rpm)
永磁同步交流电机 21/50 3000/9000
最大扭矩(Nm)
160
类型 额定电压(V) 容量(AH)
磷酸铁锂动力电池 320 60
最高车速(km/h) 续驶里程 (km) 百公里加速时间(s) 爬坡度(%) 百公里能耗(KWh) 快/慢充电速度(h)
(2)经济性试验顺序
1 对动力蓄电池进行初次充电,测量来自电网的能量; 2 进行工况或等速条件下的续驶里程试验; 3 试验后再次为动力蓄电池充电,测量来自电网的能量; 4 计算能量消耗率。
在每两个步骤执行之间,如果车辆需要移动,不允许使用车上的动力将车辆 移动到下一个试验地点(不允许使用能量回收)。
(3)试验重点及结束标准
动力性试验重点 1、30min最高车速试验:达不到30min车速估计值的95%,重做。
2、瞬时最高车速试验:保持最高稳定车速行驶1km。 3、加速性能:加速踏板快速踩到底。 4、爬坡性能:车辆能达到并能行驶1km的最高稳定车速或以10m/min的 速度通过测量区。
经济性试验结束标准:
电动汽车能够 持续行驶30分 钟以上的最高 平均车速。
加速性能
加速时间:
电动汽车从速度V1加 速到速度V2所需的最 短时间。
指标:
0~50km/h加速时间 0~80km/h加速时间 0~100km/h加速时间 50~80km/h加速时间
爬坡性能
爬坡车速:
电动汽车在给定坡 度的坡道上能够持 续行驶1km以上的最 高平均车速。
4. 试验步骤 (1)动力性试验顺序
顺序1
顺序2
1、车辆准备 2、30分钟最高车速试验 3、蓄电池完全充放电
1、车辆准备 2、最高车速试验 3、蓄电池40%放电 4、加速性能试验 5、4%和12%爬坡车速试验 6、坡道起步能力试验
按上述顺序进行试验时,蓄电池的荷电状态是前一项试验后的状态。 各试验单独进行时:最高车速试验,蓄电池为满电的100% ~90%,其他性能试验 蓄电池满电的60% ~50%。
z达到国家2015年6.9L和2020年4.5L平均燃油消耗量限 值目标。
已颁布标准

目前国内发布电动汽车64项基

本涵盖整车研发各方面
即将发布政策
•修订后的整车安全标准即将发布 •纯电动乘用车技术条件即将发布 •修订后的混合动力排放、油耗标准即将发 布
国国家家产产业业政政策策法法规规的的制制定定始始终终以以技技术术进进步步为为使使命命
量化、成本底,适合城市内使用。
z政府的支持, 资金来源可靠,
策 略
z三大汽车公司相互协商,共同促进电动汽车的开发和研究。 z利用汽车、机电、电子、控制和材料等行业的优势, 分工开发电动汽
车的各种总成和技术单元,也使电动汽车得以迅速发展和不断改进提高。
纯纯电电动动仍仍以以小小型型车车为为主主,,各各大大车车企企在在政政策策引引导导下下纷纷纷纷加加快快纯纯电电动动汽汽车车的的产产业业化化进进程程
确目标,并行开发新能源客车降低开发风险。
4. 纯电动车国内车型介绍
上汽荣威E1
z单厢三门四座A00级轿车 z车身设计运用“One box”概念,最大限度 拓展车辆内部空间 z电池系统:磷酸铁锂电池系统 z最高车速:120km/h z续驶里程:135km z百公里加速时间:16s z具备快速充电功能
电力电子 变换器
电动机
车轮
机械传动 装置
车轮
能量管理 单元
能源子系统
能源
能量的 燃料供给
单元
辅助能源
车内气候 控制单元
功率控制 单元
转向盘
辅助子系统
机械连接 电连接 控制连接
2. 纯电动车结构类型
车车车车轮轮车轮车轮轮轮
车F车轮车MG车轮轮轮
C
M FG DM
MM FGGB FGDD
MM
M FG
车车车车轮轮车车轮轮轮轮 结结结构结构构类构类类型类型型3型56214车F车轮MG车车轮轮轮
试验条件
动力性试验条件
z 车辆状态 z 环境温度条件 z 试验仪器 z 道路条件
经济性试验条件
z 车辆状态 z 环境温度条件
车辆 状态
依据技术要求加载,无特殊要求,车上各装置设备关闭; 除驱动用途外,所有储能系统充到规定最大值; 蓄电池正常温度工作,试验前7天,用蓄电池至少行驶300km; 蓄电池符合试验要求的充电状态。
((四四)) 纯电动车性能实验
1. 质量状态
质量状态
试验质量 满载质量
基准质量
测试性能
最高车速 加速性能 匀速法经济性
爬坡性能
最高车速 加速性能 匀速法经济性 工况法经济性
试验场所
定义(计算)
道路测试
整备质量+附加质量
底盘测功机 道路测试
整备质量+最大装载质量
底盘测功机
整备质量+100kg
2. 试验条件
最大爬坡度:
电动汽车在坡道上 能够起动且1min内 向上行驶至少10m的 最大坡度。
¾ 经济性指标含义
能量 消耗率
电动汽车经过规 定的试验循环后 对动力蓄电池重 新充电至试验前 的容量,从电网 上得到的电能除 以行驶里程所得 的值。
续驶里程
电动汽车在动力蓄 电池完全充电状态 下,以一定的行驶 工况,能连续行驶 的最大距离。
同的转速运转 型量化,装而置且予不以需替要代换档
((三三)) 纯电动汽车性能指标介绍
1. 性能指标
动力性
瞬时最高车速 30分钟最高车速
加速性能
电动车性能 经济性
爬坡性能 续驶里程 能耗率
等速 工况 等速 工况
2. 指标含义
¾ 动力性指标含义
瞬时 最高车速
30min 最高车速
电动汽车能够 往返各持续行 驶1km以上距 离的最高车速 的平均值。
环境温度 条件
动力性试验环境条件:室外:5 ℃ ~32 ℃ 室内:20 ℃ ~30℃ 试验不能在雨天和雾天进行。
经济性试验环境条件:室外:5 ℃ ~32 ℃ 室内:20 ℃ ~30℃
试验 仪器
使用车上安装的车速表、里程表测定车速和里程时,试验前 必须进行误差校正。
道路 条件
一般条件:路面坚硬、平整、干净且要有良好的附着系数。 直线跑道:测量区的长度至少1000m。 环形跑道:长度至少1000m, 弯道曲率半径不小于200m。 单一方向试验:试验路道满足直线跑道要求。
120 105 16 20 ≤14 0.5/8
二、电动汽车介绍
提纲
一、纯电动汽车原理 二、纯电动汽车结构形式 三、纯电动汽车性能指标介绍 四、纯电动车性能实验
((一一)) 纯电动汽车原理
纯电动汽车是电动车的一种,即全部用电能驱动作为动力系统的汽车。
系统框架结构
纯电动汽车主要由以下部分组成:
CAN线
2. 纯电动车国外车型介绍
日产LEAF
z准乘人数:5人 z外形尺寸:4445×1770×1550mm z最高车速:140km/h z巡航距离:160km z充电时间:慢充:8小时;
快充:30min(80%电量)
3、国内主要整车厂商纯电动汽车发展情况
一汽


小型车+示范推广
z产品:B50EV纯电动车,NBC纯电动轿车
1.车载电源
空调控制器
空调
高压线
2.电池组的管理系统 3.驱动电机和驱动系统
5.车身和底盘 6.安全保护系统
主控制器 智能仪表
电机ECU
电机
减速器
12V蓄电池
其他用电 设备
((二二)) 纯电动汽车结构形式
1. 车辆管理系统组成
电机驱动子系统
制动踏板 加速踏板
车辆 控制器
动力电池集成及管理
电动制动系统
电机系统集成及管理 整车控制系统
3. 掌握的纯电动核心技术
整车集成技术
动力电池集成技术
控制系统
关键技术
电池管理系统
试验评价
电机系统技术 DC/DC技术
4. 研发车型介绍
奔奔mini纯电动轿车
基本参数 驱动电机 动力电池 性能指标
项目
参数
长/宽/高(mm) 轴距(mm) 轮距(前后mm) 整备质量(KG)
严格实行二氧化碳排放管制是市场的主要驱动因素:2020年前CO2排放目标:103g/km。

1970年-2020年油价走势

第一 次石 油危 机
第二 次石 油危 机
伊朗 伊拉 克战 争爆 发
伊拉 克进 攻科 威特
亚洲 金融 风暴
美进 攻伊 拉克
金融 危机 爆发
115
卡崔娜暴风 袭美,油价 突破70美元
车型分类数量比重
汽车制造商车型分类数量
3. 国家政策法规导向
已颁布政策
z主要支持纯电动和插电式混合动
政 力,混合动力汽车略显不足 策 z鼓励消费者购买使用节能环保型
汽车。
即将发布政策
z2020年,产销总量达到500万辆,投入1000亿;2015 年政府采购不得低于10%。
z确立“纯电动驱动”的技术转型战略,坚持”三纵三 横“的研发布局
1、车载仪器给出停车指示。 2、工况循环试验:车速小于70km/h且公差不满足要求。 3、等速试验:车速达不到54km/h。
三、电动汽车设计
提纲
一、动力性计算 二、经济性计算 三、设计软件介绍 四、设计实例
((一一)) 动力性计算
最高车速
加速性能 动力性 计算
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