纯电动汽车的驱动系统参数如何确定
纯电动汽车电机驱动系统传动机构参数设计说明
本科毕业论文纯电动汽车电机驱动系统传动机构参数设计Parameters Designation of the Transmission Mechanism System in Battery Electric Vehicle with Motor Driving学院名称：专业班级：学生：指导教师：指导教师职称：讲师2011年6月目录第一章绪论 (5)1.1 引言 (5)1.2 国外电动汽车发展现状 (5)1.3 本文研究的意义 (7)1.4 本文研究的主要容 (8)第二章电动汽车的基本结构 (8)2.1 电动汽车的基本组成 (8)2.1.1 电源 (8)2.1.2 电池管理系统 (8)2.1.3 电机驱动系统 (8)2.1.4 底盘和车身 (9)2.1.5 辅助设施 (10)2.2 本章小结 (10)第三章传动系参数设计 (10)3.1 概述 (10)3.1.1 驱动力 (11)3.1.2 行驶阻力 (12)3.2 传动比 (13)3.3 电机参数设计 (14)3.1.1 电动机额定功率 (14)3.1.2 电动机额定转矩 (14)3.1.3 电动机加速性能 (14)3.4 电池参数的确定 (15)第四章建立整车仿真模型 (16)4.1Cruise简介 (16)4.2电机模型的建立 (17)4.3电池模型的建立 (18)4.4整车模型的建立 (19)第五章仿真及结果分析 (20)5.1 整车仿真及结果分析 (21)5.2 电机仿真及结果分析 (22)5.3 电池仿真及结果分析 (22)第六章全文总结及未来展望 (23)致 (25)参考文献 (26)纯电动汽车电机驱动系统传动机构参数设计专业班级：运输0701 学生：希望指导老师：盘朝奉职称：讲师摘要随着石油等能源短缺与环境污染问题的日益突出，发展具有零排放、高能源效率的纯电动汽车显得尤为重要。
如今，我国电动汽车技术飞速发展，涌现出一批具有国际竞争力的公司和产品。
新能源电驱参数
新能源电驱参数新能源电驱是指采用电动机作为动力来源，并且使用新型能源的驱动方式。
在新能源电驱中，电机控制系统是极其重要的一个组成部分，它可以直接影响到整个系统的性能和效率。
本文将从新能源电驱的参数入手，为大家简要介绍一下其相关内容。
1. 动力动力是指电驱系统提供给电机的驱动力量。
大多数新能源汽车都采用了三相交流异步电机，因此电驱系统的动力参数很大程度上决定了整个系统的效能。
2. 电压电压是指电驱系统输出端的电压值。
对于直流母线供电系统而言，大多数电动汽车电压都在100V以上。
电压过低会导致电机输出功率降低，甚至无法正常工作。
而高电压则会增加系统的成本和技术难度，因此电驱系统设计时需要仔细考虑电压参数。
3. 电流电流是指电驱系统在工作时输出的电流。
电驱系统输出功率与输出电流成正比，因此为了获得更大的输出功率，电流值需要相应地增加。
4. 频率频率是指电驱系统输出端的电源频率。
在新能源电驱系统中，直流母线供电系统输出的是直流电，而交流电机需要的是交流电源。
因此电驱系统需要使用逆变器将直流电转换成交流电。
在逆变器工作时，其输出的交流电频率可以根据需要进行调节。
5. 转矩转矩是指电驱系统输出的扭矩。
转矩也是动力传递的重要参数，通常以N·m为单位。
在新能源系统中，电驱系统需要通过电机输出一定的转矩，使汽车得以正常行驶。
6. 效率效率是指电驱系统输出功率与输入功率之比。
在新能源系统中，驱动系统拥有高效、低功率消耗的特性。
提高电驱系统效率，是新能源汽车提高续航里程、延长电池使用寿命的重要途径。
7. 控制方式控制方式是指电驱系统的控制策略。
目前，直接转矩控制和间接转矩控制是两种常见控制方式。
转矩控制是指通过直接控制电机的电流和电压来实现对电机的控制。
与之相对，间接转矩控制是指通过控制电机的转速和流量来控制电机输出的转矩，从而实现对电机的控制。
综上所述，新能源电驱参数是决定其整体性能的关键因素。
对于新能源汽车产业来说，研究和探索更加高效、精准的电驱参数，将是未来行业的重要方向。
纯电动汽车动力总成参数的选择
基于昌河爱迪尔CH7101BE开发的纯电动汽车的电机和蓄电池等相关参数的确定计算书1 说明本纯电动汽车拟在昌河爱迪尔CH7101BE原有底盘和车身的基础上进行开发，拟设计最高车速为120km/h，一次充电的续驶里程为160km(60km/h均速行驶)，2 纯电动汽车采用的电驱动结构形式采用由单驱动电机、单级固定速比的主减速器及差速器三者组成该车的前置电力驱动系统，如图1所示。
车速/转矩的控制直接由电机控制器来实现。
图1纯电动汽车的电驱动结构布置形式M-为驱动电机，FG-单级固定速比的主减速器，D-差速器3 电动机功率的确定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和最大爬坡度的要求。
3.1满足最高车速电机所需提供的功率当汽车以最高车速Vmax匀速行驶时，电动机所提供功率(kw)至少为：式中：η—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），主减速器的取0.9，驱动电机及控制器取0.88，则η=0.9*0.88=0.792；m—汽车的总质量，取1360(原车总质量)+250(6个12V的蓄电池的质量)=1610kg；g—重力加速度，取9.8m/s2；f—滚动阻力系数，取0.015；C d—空气阻力系数，取0.35；A—电动汽车的迎风面积，取1.6*1.67=2.672m2(原车宽*车身高)；Vmax—最高车速，取120km/h。
代入对应的数据后，求得电动机至少所需提供的功率(kw)，即3.2 满足爬坡性能电机所需提供的功率根据即将颁布的国家标准《纯电动乘用车技术条件》所规定爬坡性能来计算电机所需提供的功率，即按照GB/T18385规定的试验方法，测量车辆的爬坡车速和车辆最大爬坡度：A、车辆通过4%坡度的最高稳定车速不低于70 km/h；B、车辆通过12%坡度的最高稳定车速不低于40 km/h；C、车辆最大爬坡度不低于20%。
3.2.1 车辆以最高稳定车速70 km/h通过4%坡度时电机所需提供的功率4%坡度为：α=tan-1(0.04)=2.30。
驱动电机参数确定
电动汽车技术一、驱动电机参数确定（1）最高车速时计算驱动电机功率电机的功率必须能满足电动轿车最高车速的要求，以保证在良好的路面或空载情况下，能以较高的车速行驶．最大车速时所需功率:2D a 1cos 21.153600a M axV V C A P Gf V ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭η=24.7（KW ）m=2600kg ；V a=90 km/h ；f=0.016; C D =0.5；η=0.95；B=1.46m ；H=1.87m;（2）加速性能计算驱动电机功率。
保证在良好的路面或空载情况下，整车加速过程的末时刻为电动汽车输出最大功率，加速过程所需最大功率：= 25.6（kw ）(3)最大爬坡度时计算驱动电机功率在计算最大爬坡度时的电机功率时，应忽略加速阻力功率 爬坡过程所需最大功率：=32.84(kw) 根据以上各式计算得出发动机在不同工况下的扭矩和驱动力： P=Tn/n=(Va ×i 0)/(0.337×r) (2)联立上面两个方程可得M axV T =70Nm, Ft=890N23D 13600 1.521.152.5a a MaxJ a a a t u u C Au P mgf t t t ⎛⎫=+ ⎪ ⎪⨯⎝⎭δη136003600a a MaxGra t mgfu mgiu P ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭ηT=408Nm, Ft=5.9kNM axJT=650Nm, Ft=8.1kNM axG ra由此可得根据（1）计算可知选定电机的额定功率为30kw，由（2）（3）可知选定电机的峰值功率为60kw,最大扭矩为650Nm 二、电池组电压、容量的确定在选择了电机类型以后，就要确定电池的参数。
在一定的电机功率下，电压越高，电流就越低，线路功率损失就越小，在电池以小电流放电时，可发挥出较大的容盈。
根据0.15kWh/km×150km=22.5kWh即所需电池的容量为22.5kWh，考虑到其它电气设备，选择电池容量为25kwh。
纯电动汽车动力系统参数匹配
10.16638/ki.1671-7988.2021.012.004纯电动汽车动力系统参数匹配林梦繁，彭昕，戴顺尧（华南理工大学广州学院，广东广州510641）摘要：随着社会技术的发展，自然环境被人们越来越重视，其中电动汽车的研发可以起到至关重要的作用，电动汽车最重要的就是合理的动力性。
文章先选取一辆车的参数，根据整车参数选择确定电机、电池参数，最后通过advisor仿真判断确定的参数是否满足动力性、经济性、续航里程等指标。
关键词：纯电动汽车；动力系统参数匹配；Advisor仿真中图分类号：U469.72 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2021)12-11-03Power System Parameter Matching of Pure Electric VehicleLIN Mengfan, PENG Xin, DAI Shunyao（Guangzhou College of South China University of Technology, Guangdong Guangzhou 510641）Abstract:With the development of social technology, people pay more and more attention to the natural environment. Among them, the research and development of electric vehicles can play a vital role. The most important thing for electric vehicles is reasonable power. The article first selects the parameters of a vehicle, determines the motor and battery parameters according to the vehicle parameters, and finally judges whether the determined parameters meet the indicators of power, economy, and cruising range through the advisor simulation.Keywords: Pure electric vehicle; Power system parameter matching; Advisor simulationCLC NO.: U469.72 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2021)12-11-03前言在当今世界，全人类都开始重视环境污染这个话题，全人类不约而同的开始为之前对环境的破坏做出补救措施。
纯电动汽车电机驱动系统传动机构参数设计
纯电动汽车电机驱动系统传动机构参数设计首先，需要确定传动机构的传动比。
传动比决定了电机输出转速和车轮转速之间的关系，它的选择要考虑到车辆的加速性能和续航里程。
较高的传动比可以提高车辆的加速性能，但会降低续航里程。
因此，应根据不同的用途来确定传动比，以取得最佳平衡。
第二个参数是传动系数。
传动系数表示传动机构的效率，即能量转换的效率。
较高的传动系数可以减少能量损失，提高车辆的续航里程。
传动系数的选择要考虑到传动机构的摩擦损失、机械结构的设计和材料的选择等方面。
第三个参数是传动的可靠性。
传动机构在运行中需要承受较大的负荷和振动，因此需要具备较高的可靠性，以保证车辆的安全运行。
传动机构的设计应该符合相关标准和规范，并进行强度分析和疲劳寿命评估。
第四个参数是传动的噪音和振动。
传动系统的噪音和振动会对乘坐的舒适度和驾驶的感受产生影响。
传动机构的设计应考虑降低噪音和振动的措施，例如采用隔音材料、减振措施和优化结构设计等。
最后一个参数是传动机构的重量和体积。
传动机构的重量和体积直接影响着车辆的整体重量和空间利用率。
较轻的传动机构可以减少车辆的整体重量，提高能效和续航里程。
较小的体积可以提供更多的空间给电池等其他部件的布置。
在进行传动机构参数设计时，需要进行多种因素的权衡和优化。
可以利用计算机辅助设计软件进行参数设计和仿真分析，以获取最佳的设计方案。
此外，还需要进行实验验证和不断的改进，以提高传动机构的性能和可靠性。
《2024年纯电动汽车动力系统参数匹配及整车控制策略研究》范文
《纯电动汽车动力系统参数匹配及整车控制策略研究》篇一一、引言随着环境保护意识的逐渐加强和科技的不断进步，纯电动汽车作为一种新型的交通工具，正受到越来越多的关注和重视。
动力系统作为纯电动汽车的核心部分，其参数匹配及整车控制策略的研究对纯电动汽车的性能和运行效果起着决定性的作用。
本文将重点探讨纯电动汽车动力系统的参数匹配以及整车控制策略的研究，为相关研究和实践提供理论支持。
二、纯电动汽车动力系统参数匹配1. 电池系统参数匹配电池系统是纯电动汽车的能量来源，其性能直接影响到整车的续航里程和动力性能。
电池系统参数匹配主要包括电池类型选择、电池容量确定以及电池组布置等。
应根据车辆的使用需求、成本考虑以及环境适应性等因素，选择合适的电池类型和容量。
同时，合理的电池组布置可以保证电池系统的散热性能和安全性。
2. 电机系统参数匹配电机系统是纯电动汽车的动力输出部分，其性能直接影响到整车的动力性能和能效。
电机系统参数匹配主要包括电机类型选择、额定功率和峰值功率的确定等。
应根据车辆的使用需求、电机效率、成本等因素，选择合适的电机类型和功率。
3. 控制系统参数匹配控制系统是纯电动汽车的动力传递和管理部分，其性能直接影响到整车的运行稳定性和能效。
控制系统参数匹配主要包括控制器类型选择、控制策略的制定等。
应结合电池系统和电机系统的特性，制定合理的控制策略，以实现整车的高效运行。
三、整车控制策略研究1. 能耗优化控制策略能耗优化控制策略是纯电动汽车控制策略的重要组成部分，其主要目的是在保证车辆动力性能的前提下，降低能耗，提高续航里程。
可以通过优化车辆的运行模式、驾驶者的驾驶行为以及电池管理系统等手段，实现能耗的优化。
2. 充电策略研究充电策略是纯电动汽车充电过程中的重要控制策略，其目的是在保证充电安全的前提下，提高充电效率。
应根据电池系统的特性，制定合理的充电策略，包括充电模式选择、充电电流和电压的控制等。
3. 故障诊断与保护策略故障诊断与保护策略是保证纯电动汽车安全运行的重要措施。
纯电动汽车驱动系统的参数设计及匹配
主要参数的确定。 关键词 ： 纯电动汽车 （ｖ ；驱动系统 ；参数 设计 Ｅ） 中图分 类号：Ｕ 文献标 识码：Ａ 文章编号：１ ７ －７ ９ ２ １ ）０ ２０ ８ ０ ４ ６ １ ５ ７（ ０ ０ ７ ０ ４ － １
０曹青
电动机 额 定 功率 可 根 据Ｅ 的最 高 行驶 车 速 、爬 坡 和 加速 性 能 来确 定 Ｖ ［］ １ 。建立 电动机 额定 功率 的数学 模型 ：
使 用维修 方便 ，价格 低等 。 ２ １２ 电动 机额 定功率 的选择 ．． 本课 题采用 某 电动汽车 的部 分技术 参数如 表 １ 表 １ 电动汽 车 的部分技 术参 数 最大质量／ｋ） （ｇ 整车整备质量／ｋ） （ｇ 滚动阻力系数 迎风面积／ｍ） （ ２ 空气阻力系数 轮胎滚动半径／ ｍ （） 续驶里程 （ 最大期望车速 （ｍ ｈ ｋ／） 加速时间 （￣４ ｋ ／ ） ｓ Ｏ ８ｍｈ／ 最 大爬坡 度 （） ％ １０ ６０ １５ ３０ ０ ０ ．１ ｌ８ ＿９ ０２ ． ０２３ ． ８ 不小于 １０ ５ １０ ０ ７ ３ ０
纯 电动 汽 车 （ｖ 即蓄 电池 电动 汽车 是 “ Ｅ） 零污 染 ” 的绿 色 环保 交 通工
具 ，它 没有 噪声和 振 动 、操 作 性好等 远远 优 于 内燃 机汽 车 。Ｅ 是当前 开发 Ｖ
和研 制取 代 内燃 机汽 车的首选 车型 ，其前 景广 阔。 目前 ，我 国的Ｅ 大都 建立 在改装 车 的基础 上 ，其设计 是一 项机 电一体 ｖ 化 的综 合工 程 。改装 后 的Ｅ 高性 能 的获得 并不 是 简单地 将 内燃机 汽 车 的发 ｖ 动 机和燃 油 箱换成 电动 机和 蓄 电池便 可 以实现 ，它必须 对储 能装 置 、动力 装 置及 变速 器 、减 速 器等参 数进 行合 理 的匹配 。鉴于 目前 国 内对 Ｅ研 究现 ｖ 状 ，故本 文 的研 究是建 立在传 统汽 车驱动 系统 的基础 上 。
纯电动汽车车动力系参数匹配概述
1.3 电动机额定转速及最高转速的选择
电动机的最高转速对电动机成本、制造工艺和传动系 尺寸有很大的影响。转速在 6000r/min 以上的为高速电机， 以下为普通电机。前者成本高、制造工艺复杂而且对配套 使用的轴承、齿轮等有特殊要求，一般适用于电动轿车或 100kw 以上大功率驱动电机，很少在纯电动客车上使用。 因此应采用最高转速不大于 6000r/min 的低速电机。
与主减速器速比 io 的乘积，由电动机的峰值转矩
和车辆最大爬坡度决定。
ig1io
G( f
cos max sin max )r TmaxT
2-1
阻力式系中数r，为Tm车ax 轮为滚最动大半驱径动，力矩ma，x为T车为辆传最动大系爬总坡效角率，，f代为入滚表动
2-1 中数值计算得 ig1io 。
（2）最小传动比的选择
2.1 主要参数的匹配
电动汽车的传动系参数匹配设计主要包括变速器的 匹配设计和主减速器的匹配设计。在电动机输出特性一 定时，传动系传动比的选择主要取决于电动汽车的动力 性要求，即最大传动比取决于整车的最大爬坡度，最小 速比取决于整车的最高车速。
i （1）最大传动比的选择
传动系最大传动比 imax 是变速器最低档速比 g1
pmax max( pmax1, pmax2, pmax3 ) 1-6
将整车参数代入上述公式并按照整车动力性要求，计算 得到电动机的峰值功率，计算过程如下：
整车通过改型为电动客车后，质量估算：
Mev =Mcon Mfc Macc Mgb +Mess Mmc Mpasgr 1-7
即，新车质量＝原车整备质量－发动机质量－变速器质量－ 发动机附件质量+电池质量+电机质量+乘员质量。估算电动机、 电池和乘客等质量后，计算得到 veh_mass。
纯电动汽车动力系统参数选择与匹配
（ｍ ｒ ），同时在 高转 速 时得 到恒 定 的较 高 功率 （ Ｗ ）。
恒 转 矩 区
＼ 恒 率 ’ 功 区
Ｗ ｂ
现 ／ 率
／
＊
由电机最 高转 速和 最 高行驶 车速确 定 的 ｉ ： 为 ｉ
ｆ ：—
的
０
（ ｍ ｒ
＋
—
Ｆｗ
—
） ｒ
ｃ √ ≤ １ ． ８
－ —
』 ｓ ｄ７ Ｍ ． ７ ｘ
图 ２ 电动汽车功率平衡图
式 中：
Ｎ・ 。 ｍ
厂 —一 高车速 下 电动 汽车 的空气 阻力 ，Ｎ； 一 最
。 — —
１ 电机 最 高 转 速 和 基 频 能 满 足 ｎ ａｎ ） ｍ ／ ≥ ２５ ｘ ．， 电机 从基 频 向上 调速 的范 围足够 大 ，此 时选择 １ 个挡 位 即可 ，其 功 率 平衡 图 ，如 图 ２ 所 示 。在 设计 计 算 ａ
大 功率 （ 。 ）必须 满足 最 高车 速 时 的功 率 （ 。 Ｐ Ｐ ）、 最 大爬 坡度 时 的功率 （ ａ及 根 据加 速 时 问的功 率 （ ｃ 尸） 尸）
要 求 ， 即 ：Ｐ ≥ ｍａ ［ｅ ａ ｃ。 。 ｘＰ ， ， ］ ＰＰ
Ｈ
和 逆变 器 的功率 损 耗和 尺 寸增 大 Ｌ，因此 值 一般取 ３ Ｊ
Ｃｌ ｌ
式 中： Ｐ峰 —— 电机 峰 值功 率 ，ｋ ； ｗ Ｐ锎 —— 电机 额 定功 率 ，ｋ ； Ｗ
— —
式 中： — — 电动车 续驶 里程 ，ｋ ｍ；
一
电机 过载 系数 。
纯电动汽车的驱动电机系统详解
纯电动汽车的驱动电机系统详解驱动电机系统是电动汽车三大核心系统之一，是车辆行驶的主要驱动系统，其特性决定了车辆的主要性能指标，直接影响车辆动力性、经济性和用户驾乘感受。
一、驱动电机系统介绍驱动电机系统由驱动电机、驱动电机控制器(MCU)构成，通过高低压线束、冷却管路与整车其他系统连接，如图1所示。
整车控制器(VCU)根据加速踏板、制动踏板、挡位等信号通过CAN网络向电机控制器MCU发送指令，实时调节驱动电机的扭矩输出，以实现整车的怠速、加速、能量回收等功能。
电机控制器能对自身温度、电机的运行温度、转子位置进行实时监测，并把相关信息传递给整车控制器VCU，进而调节水泵和冷却风扇工作，使电机保持在理想温度下工作。
驱动电机技术指标参数，如表1所示，驱动电机控制器技术参数如表2所示。
1、驱动电机永磁同步电机是一种典型的驱动电机(图2)，具有效率高、体积小、可靠性高等优点，是动力系统的执行机构，是电能转化为机械能载体。
它依靠内置旋转变压器、温度传感器(图3)来提供电机的工作状态信息，并将电机运行状态信息实时发送给MCU。
旋转变压器检测电机转子位置，经过电机控制器内旋变解码器解码后，电机控制器可获知电机当前转子位置，从而控制相应的IGBT功率管导通，按顺序给定子三个线圈通电，驱动电机旋转。
温度传感器的作用是检测电机绕组温度，并提信息供给MCU，再由MCU通过CAN线传给VCU，进而控制水泵工作、水路循环、冷却电子扇工作，调节电机工作温度。
驱动电机上有一个低压接口和三根高压线(V、U、W)接口，如图4所示。
其中低压接口各端子定义如表3所示，电机控制器也正是通过低压端口获取的电机温度信息和电机转子当前位置信息。
2、驱动电机控制器驱动电机控制器MCU结构如图5所示，它内部采用三相两电平电压源型逆变器，是驱动电机系统的控制核心，称为智能功率模块，它以IGBT(绝缘栅双极型晶体管)为核心，辅以驱动集成电路、主控集成电路。
纯电动汽车动力系统参数匹配及整车控制策略
纯电动汽车动力系统参数匹配及整车控制策略发布时间：2021-04-30T06:21:46.891Z 来源：《中国科技人才》2020年第24期作者：孔凡浩[导读] 纯电动汽车的驱动电机采用的通常也是永磁无刷直流电机，这种电机在纯电动汽车的实际使用中提供了可靠的性能。
宁波吉利罗佑发动机零部件有限公司摘要：近年来，我国经济飞速发展，为了实现城市发展与生态健康可持续发展共同进步的发展目标，我国越来越重视绿色环保的发展理念。
交通运输的发展也逐渐向这一发展理念靠拢，绿色环保的新能源纯电动汽车应运而生，也得到了越来越多的重视与认可。
绿色环保和可充电电池提供动力的汽车发展已经成为了新的趋势。
本文从纯电动汽车的发展现状及动力系统参数匹配角度入手进行分析，探究了纯电动汽车动力系统参数匹配及整车控制的策略，以此希望推进我国绿色环保新能源纯电动汽车的发展，仅供参考。
关键词：纯电动汽车动力系统参数匹配整车控制纯电动汽车的驱动电机采用的通常也是永磁无刷直流电机，这种电机在纯电动汽车的实际使用中提供了可靠的性能。
当前，虽然纯电动汽车由于对环境污染影响较小的优势有着优良的发展前景，但其技术还不够成熟，不乏存在一些不足之处，尤其是在其动系统参数匹配及整车控制的问题上，还需要相关人员进行不断的研究与优化。
1 纯电动汽车的发展现状分析现如今，随着我国经济与社会的飞速发展，人们的生活水平也在日益攀升，越来越多的家庭都拥有了属于自己的汽车，汽车数量不断增加的同时也极大地加剧了汽车用油的资源消耗并使其持续保持增长趋势，能源资源的消耗问题逐渐严重。
与此同时，伴随着能源消耗问题的还有环境污染问题，汽车排放的尾气是城市环境污染的主要元凶。
我国的二氧化碳排放量也已经位居世界第二的位置，全力缓解环境污染问题已经成为全国人民追求的目标。
基于此背景下，为了实现我国能源安全与环境保护的双重可持续发展目标，作为用二次电源为储能方式的纯电动汽车可以有效地助力这一问题，因此，党和国家对于这一零排放、噪音低且结构简单的能源汽车越来越重视，纯电动汽车整车技术的提高也成为了新时代发展的重要问题。
如何合理确定微型纯电动车动力系统设计参数？
如何合理确定微型纯电动车动力系统设计参数？卢兰光 1，欧阳明高11汽车安全与节能国家重点实验室，清华大学，北京 100084E-mail: Lulg@[摘要]目前由于没有电动车性能设计标准，市场上的电动车性能（最高车速、续持里程）各有不同。
由于目前的动力电池性能（比能量、比功率、耐久性及成本）还不是很理想，如何确定纯电动车动力系统的设计指标才能满足出行需要，同时又兼顾成本、可靠性和耐久性？本文以奇瑞公司生产的微车QQ3（汽油机版）为原型，进行微型纯电动车的性能匹配（包括驱动电机、电池容量选型等等）与仿真研究。
在研究过程中考虑了以下因素的影响：（1）行驶路况；（2）驱动电机最高效率区；（3）整车最大的载重能力；（4）日出行里程；（5）居民家庭的配电容量；（6）电池耐久性；（7）电池的初始投资成本等等。
关键词：微型纯电动车；设计指标；续持里程；最高车速How to determine the electric car design specifications?Languang Lu 1, Minggao Ouyang 11State Key Laboratory of Automotive Safety and Energy, Tsinghua University, Beijing 100084, PR ChinaE-mail: Lulg@Abstract— Currently, as there are no formal standard for EV specification designing, the range and the maximum speed of many electric cars are different. As the performances (specific energy, specific power, durability and cost) of current batteries are not perfect, how to determine the EV design specifications so that it can take cost, availability, reliability and durability into account? In this paper, based on the internal combustion engine micro-car QQ3, a micro-EV was matched (included selecting the traction motor and the capacity of the battery) and simulated, while the following factors are taken into account: (1) Driving cycles; (2) The high efficiency zone of the traction motor; (3) Vehicle carry weight capacity; (4) Daily mileage; (5) Charge capacity of the family house; (6) The durability of battery; (7) Battery initial investment.Keywords—Micro Electric car, Design specifications, Range, Maximum speed目前，由于没有电动车性能设计标准作为参考，许多电动车的设计续持里程和最大车速都相差较大，例如日本Eliica电动车的设计最大续持里程和最高车速分别为320km和400km/h；比亚迪的E6电动车设计续持里程和最高车速分别为300km和160km/h；而SMART for-two 电动车设计里程与最高车速只有115km和100km/h。
纯电动汽车动力系统参数匹配选择及计算仿真
参数如表 4 所示。
表 4 电机参数
项目
基本参数
额定功率（kW） 峰值功率（kW） 额定扭矩（N·m） 峰值扭矩（N·m） 额定转速（r/min） 峰值转速（r/min）
45 100 115 250 3800 9000
3 减速器速比选择 3.1 减速器速比下限值的确定 由驱动电机的最大扭矩和最大爬坡度确定减速器传 动比下限 imin，公式如下：
30min 最高车速 uma（x km/h） 1km 最高车速 uma（x km/h）
最大爬坡度（%） （0-50）km/h 加速时间（s） （50-80）km/h 加速时间（s） （0-100）km/h 加速时间（s） 60km/h 等速续航里程 S（1 km）
工况续航里程 S（2 km）
逸105 逸105 逸20 臆6 臆5 臆15 逸400 逸300
（1）
（2）
式（2）中： c—系数，取值 1.2； f0—系数，取值 0.009； f1—系数，取值 0.0012； f4—系数，取值 0.0003。 根据（1）（2）式，可以计算出满足最高车速时，驱动电 机输出额定功率为 23.3kW。 2.1.2 以最大爬坡度确定驱动电机额定功率 根据最大爬坡度确定电机额定功率，电机功率 Pe2 应 满足如下公式：
（5）
滚动阻力系数 f 按照经验公式[1]： 要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要
作者简介院安洪雨（1982-），男，河北保定人，工程师，主要研究整 车总布置。
式（5）中 茁 为驱动电机扩大恒功率区系数，一般取 2耀 3，由此可知驱动电机峰值转速 nmax=8000耀12000r/min。
表 3 电机需求参数
项目
额定功率（kW） 峰值功率（kW） 额定扭矩（N·m） 峰值扭矩（N·m） 额定转速（r/min） 峰值转速（r/min）
纯电动汽车电机驱动系统传动机构参数设计
本科毕业论文纯电动汽车电机驱动系统传动机构参数设计Paramｅters Deｓignatioｎof ｔhe TransmｉssioｎMec ｈanisｍSｙstem in Bａtteｒy Eｌectric Veｈicｌe ｗithMoｔor Dｒiｖinｇ学院名称：专业班级:学生姓名：指导教师姓名:指导教师职称: 讲师２011年6月目录第一章绪论 (5)1.1 引言 (5)1．２国内外电动汽车发展现状 (5)1.3本文研究的意义 (7)1.4本文研究的主要内容··········································８第二章电动汽车的基本结构·······································８２．１电动汽车的基本组成 (8)2．1.1 电源 (8)２．1．2 电池管理系统 (8)2.１.3 电机驱动系统 (8)2.1.4 底盘和车身 (9)2.１．5 辅助设施 (1)０2.2 本章小结···················································１0第三章传动系参数设计 (10)３.１概述.......................................................１0 3．1．1 驱动力 (1)３.1.2 行驶阻力 (12)3.2 传动比 (13)3.3 电机参数设计··············································１43.1.1 电动机额定功率 (14)3.1.2 电动机额定转矩 (14)3．1.3 电动机加速性能··········································１４3.4 电池参数的确定 (1)５第四章建立整车仿真模型 (16)4.1Cｒuiｓe简介 (16)4.2电机模型的建立············································１74.3电池模型的建立············································１84.4整车模型的建立 (19)第五章仿真及结果分析···········································２０5.１整车仿真及结果分析 (21)5.２电机仿真及结果分析 (22)5.３电池仿真及结果分析········································２２第六章全文总结及未来展望 (2)３致谢······························································２参考文献 (26)纯电动汽车电机驱动系统传动机构参数设计专业班级：运输0701 学生姓名:张希望指导老师:盘朝奉职称:讲师摘要随着石油等能源短缺与环境污染问题的日益突出,发展具有零排放、高能源效率的纯电动汽车显得尤为重要。
电动汽车电机参数确定
电动汽车技术一、驱动电机参数确定（1）最高车速时计算驱动电机功率电机的功率必须能满足电动轿车最高车速的要求，以保证在良好的路面或空载情况下，能以较高的车速行驶．最大车速时所需功率:2D a 1cos 21.153600a MaxV V C A P Gf V =24.7（KW ）m=2600kg ；Va=90 km/h ；f=0.016; C D =0.5；η=0.95；B=1.46m ；H=1.87m;（2）加速性能计算驱动电机功率。
保证在良好的路面或空载情况下，整车加速过程的末时刻为电动汽车输出最大功率，加速过程所需最大功率：= 25.6（kw ）(3)最大爬坡度时计算驱动电机功率在计算最大爬坡度时的电机功率时，应忽略加速阻力功率爬坡过程所需最大功率：=32.84(kw) 根据以上各式计算得出发动机在不同工况下的扭矩和驱动力：P=Tn/9549 (1)n=(Va ×i 0)/(0.337×r) (2) 联立上面两个方程可得MaxV T 70Nm, Ft=890N23D 13600 1.521.152.52a a a MaxJ a a a t a u u C Au P m mgf t t t t 136003600a aMaxGra tmgfu mgiu PT408Nm, Ft=5.9kNMaxJT650Nm, Ft=8.1kNMaxGra由此可得根据（1）计算可知选定电机的额定功率为30kw，由（2）（3）可知选定电机的峰值功率为60kw,最大扭矩为650Nm 二、电池组电压、容量的确定在选择了电机类型以后，就要确定电池的参数。
在一定的电机功率下，电压越高，电流就越低，线路功率损失就越小，在电池以小电流放电时，可发挥出较大的容盈。
根据0.15kWh/km×150km=22.5kWh即所需电池的容量为22.5kWh，考虑到其它电气设备，选择电池容量为25kwh。
锂电单体的容量为270Wh，铅酸电池单体的容量为 1.44kWh；若选锂电池则需要92个单体，若选铅酸电池则需要18个单体三、采用Matlab计算绘制驱动力和行驶阻力图clear;clf;axis([0, 250, 0, 12000]);ig=1;i0=4.1;r=0.325;G=26000;f=0.016;Cd=0.5;A=2.73;Pmax=60;Torque=650;v=0:26.35;Fw =(f*G+Cd*A*(v.^2))./21.15;F=v*0+(Torque*ig*i0)./r;hold onplot(v,Fw,v,F);v=26.35:250F=(9549*Pmax*0.377)./v;Fw =(f*G+Cd*A*(v.^2))./21.15;plot(v,Fw,v,F);xlabel('速度 km/h');ylabel('驱动力 N ');title('驱动力-行驶阻力图');参考文献：【1】纯电动汽车动力传动系统的匹配与仿真，景柱等，汽车工程学报，3013，3（1），54-58；【2】插电式并联混合动力汽车动力传动系统与控制参数匹配设计，舒红等，汽车工程学报，2013，2（2），105-112；【3】电动轿车及动力电池的应用分析，张海波，汽车工业研究，2013，3，24-28；。
纯电动汽车动力系统参数选择与匹配
(mgf + FW )r imax = TMSmaxη T 式中： FW——最高车速下电动汽车的空气阻力，N； TMS max——电机最高转速下对应的输出转矩，
N·m。 综上，确定驱动电机额定转速 nb=2 500 r/min， 最高转速 nmax=6 000 r/min，额定转矩 Tr=75 N·m，最 大转矩 Tmax=115 N·m。 4.3 减速器挡位的确定 采用交流驱动系统时，需要考虑 2 个主要的动力 与阻力平衡点：一是以常规行驶车速等速平地行驶的 转矩平衡点；二是最高车速时的转矩平衡点。它们对 电动汽车的传动系挡位数的选择产生重要影响。理论 上，应使电动汽车的常规车速落在基频上，以直接挡 获得最高车速，功率平衡点在等功率段上 。电动汽 车功率平衡图，如图 2 所示，图 2 中，Pe 和 (Pf+Pw)/ηT 分别为电机功率和摩擦阻力与空气阻力对应阻功率， nN 为电机基频，uN 为电机基频对应车速，umax 为电机 最高转速对应的车速。
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驱动电机参数选择与匹配
驱动电机是电动汽车行驶的动力源，电机参数匹
动力性、经济性和续驶里程等都将有显著的影响。
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电动汽车动力系统设计要求
电动汽车的动力性主要取决于动力系统参数匹
配主要包括电机的峰值功率和额定功率、电机的最高 转速和额定转速等。 2.1 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动力性的好 坏。电机功率越大，电动汽车的加速性和最大爬坡度
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图 1 驱动电机扭矩转矩特性
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Auto Engineer
技术聚焦 FOCUS
动力驱动系统设计参数的选取
动力驱动系统设计参数的选取
动力驱动系统的设计参数选取需要综合考虑以下因素：
1. 车辆重量和尺寸：车辆越重,所需的动力输出越大。
车辆越大,所需的扭矩越大。
2. 环境条件：如气压、温度、湿度、地形等都会影响动力输出和效率。
3. 驾驶条件：如行驶速度、加速度、路况等都会影响动力系统的选取。
4. 车辆用途：如商用车需要考虑载荷能力,越野车需要考虑通过能力。
5. 市场需求和竞争状况：如同级别车型中的竞争力、市场趋势等都会对动力系统的选取有所影响。
6. 技术可行性：如动力系统的设计、制造和维修保养是否成熟可行。
7. 成本和可靠性：如动力系统的成本和可靠性是否符合车辆制造商的实际需求。
在以上因素综合考虑的基础上,制造商可以根据动力系统种类、电机类型、电池容量、驱动模式等参数进行选取设计。
最终设计结果需要经过实验验证和车辆测试,确保动力系统性能符合设计要求并满足市场需求。
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纯电动汽车的驱动系统参数如何确定?
D工程师解答：
第一、首先根据贵公司产品销售市场所处的地理情况、消费群体、车辆工况、购买能力和使用倾向来进行市场定位，并决定产品结构。
以选定生产纯电动汽车的类型，是属于中速电动轿车、高速电动轿车、电动中巴还是电动大巴。
第二、根据车重、续行里程、车速、电机类型等情况，从下表中选定电机功率。
一般来讲，小范围使用的或小型的车辆选用低功率电机；大范围使用的或大型的车辆选用高功率电机。
第三、驱动器峰值功率的选取应综合多方面的因素，如车辆有无变速箱、车辆工况、电机特性、驱动器散热条件等，一般情况下，中速电动汽车由于不设变速箱，因此驱动器峰值功率设置为电机额定功率的3-5倍左右，对于高速电动汽车驱动器峰值功率设置为电机额定功率的2-3倍左右，对于中巴及大巴驱动峰值功率设置为电机额定功率的1.5-2 倍左右。
也就是说驱动器要比电机功率大一些，保证驱动器能拉得动电机，也保证了电机可以短时输出大功率。
第五、大功率的电机和驱动器，要选用标称电压大一些的电池系统。
第六、逆变器额定输出RMS电流为：电机额定功率/（母线电压/1.414）。
逆变器峰值输出RMS电流为：逆变器峰值容量/（母线电压/1.414）。
第七、驱动器内部IGBT功率模块的耐压一般取直流母线电压的2倍，及300V 一下用600V耐压的，反之需选用1200V耐压的IGBT。
第八、IGBT功率模块的电流需考虑开关频率、壳温、SOA、模块特性、冷却效果等综合因素，一般取逆变器峰值输出RMS电流的2倍。