电动汽车轮毂电机功率计算

电动汽车轮毂电机功率、扭矩初步计算目标车型：smart

1.电动汽车以最大车速80KM/H在水平平路面行驶所消耗功率：满载：

P u=1

0.9∗(1050∗9.8

3600

∗0.018∗90+0.4∗2.4

76140

∗903)

=（4.6305+3.83）/0.9

=9.4Kw

2.电动汽车以20K M/H爬上一定坡度所消耗功率：满载：

P i=1

η∗(m∗g

3600

∗f∗V i+C D∗A

76140

∗V i3+m∗g∗i

3600

∗V i)

=1 0.9∗(550∗9.8

3600

∗0.018∗20+0.4∗2.4

76140

∗203+550∗9.8

3600

∗0.3∗20)

=13Kw

3.额定功率选取

满载：

P e=max[{P u、P i、P i}]

=12Kw

4.电机最大功率

P max=λ∗P【λ=1.2】

=15Kw

电机转速确定：

n=

1000∗V 60∗pi∗D

根据设计车速及最高车速可分别计算出对应的转速区间n max=1000∗90

60∗pi∗0.599

=800r/min

一般转速区间：

n=1000∗60

60∗pi∗0.599

=530.6r/min

1.电机额定功率点选取：

根据电机特性曲线以及行车过程中对电机的要求可以看出，电机在运行过程中，需经历恒扭矩段和恒功率段。在恒功率段，要求电机克服最大功率。故，取最大车速对应的功率为额定功率。

P e′=P max

2

=6Kw 最大功率P max=7.5Kw

2.电机额定转速

由于为轮毂直接驱动型汽车，故选取汽车常用行驶车速对应电机转速作为轮毂电机的额定转速。汽车在城市工况下的常用行驶车速为：40-60km/h。此处选择额定转速567r/min（对应车速：60km/h）。

3.电机额定扭矩选择：

选定了电机的额定转速与额定功率后，根据功率与扭矩的换算关系可求的电机额定扭矩值。

T e=9549∗P e

n

T e=9549∗

6 567

=101.1 N·m

而根据电动汽车以60km/h在水平路面行驶的最大转矩

T max≥D

2*(m∗g∗f+C D∗A

21.15

∗V max)

≥D

2*(m∗g∗f+C D∗A

21.15

∗V max2)

≥0.2806*（550*9.8*0.015+0.4∗2.4

21.15

∗602）

=（80.85+163.4）*0.2806

=76.043N·m

综合以上计算结果，电机额定扭矩取101N·m

电机扭矩计算

1.扭矩与电机转速、电机功率的关系

T e=9549∗P e

n

2.电动汽车以最大速度在水平路面行驶的最大转矩

T max≥D

2*(m∗g∗f+C D∗A

21.15

∗V m ax)

≥D

2*(m∗g∗f+C D∗A

21.15

∗V max2)

≥0.2806*（550*9.8*0.015+0.4∗2.4

21.15

∗802）=（80.85+160）*0.2806

=68.4N·m

3.爬坡工况下电动汽车最大转矩T MAX计算公式：

T max≥D

2*(m∗g∗f∗cosαmax+m∗g∗sinαmax+C D∗A

21.15

∗V2j)

=0.2993*（550*9.8*0.018*0.956+1050*9.8*0.3+0.4∗2.4

21.15

∗20）

=（77.32+1575.1+18.16）*0.2806

=463.92N·m

性能校核：

根据前述提出的整车性能指标，参考路面附着情况，对整车进行动力性校核。

1.轴荷分配如下：4.5:5.5

2.路面附着系数ψ=0.8

在最大输出扭矩下，F e=T tq

r

= 1352.7 N

F

zψ

=m*g*ψ

=550∗9.8∗0.55

=2964.5 N

ψ`

=F t

F

zψ

=0.46<0.8

故其满足设计要求。

【另一种扭矩校核方式】

车辆在行驶过程中，轮毂电机输出的扭矩满足驱动力要求，其驱动力应大于等于滚动阻力、空气阻力、坡道阻力以及加速阻力之和。除此之外，还需满足电动汽车驱动的地面附着条件：

T max≥2∗r a

η(m∗g∗f∗cos （α）+C D∗A

21.15

∗V a3+m∗g∗f∗sin （α））

T max≤ψ∗

2∗r a

η

∗

a

L

∗m∗g

知：其满足驱动条件。电池功率计算：

电机本体设计1．电机电磁设计