纯电动汽车设计方案190410

永磁无刷直流电机的技术数据： 电源 额定 额定 额定 额定 最大 最高 最高 最大 参数 电压 电压 功率 转速 效率 功率 电压 转速 转矩 型号 V V kW rpm % kW V rpm N.m S1 25 ZYCD-3 384 2.5 2500 92 4 120 2.5 3000 92 S1 S1 Φ 200*220 Φ 165*260 27 27 31 75 55 84 85 120 123 125 min mm*mm Φ 165*265 25 工作制 直径*长度 Kg 外形尺寸 重量
7
质量：车载五人为装载质量（包括驾驶员），以每个人的体重为 75kg、货物的 质量为 55kg，则装载质量为 75x5+55=430kg ，整车装备质量为 870kg，则总 质量为 430kg+870kg=1300kg。 最大爬坡度：Ft=Ttq xi xi x0 η /r=uxmxgxcosa+mxgxsina g1 t 有 210x2.75x2.13x0.876/0.2768=0.013x13000xcosa+13000xsina 求得 a=16.7º 即最大爬坡度为 i=30% i =2.75 i =2 ig3 =1.5 i =1 g4 i 变速器传动比（自行设计）0 i =2.13 倒 g1 g2 =-2.45 汽车的最大速度：Vmax=0.377xrxn/（ig4 xi()） =0.377x0.2768x3000/1x2.13=147km/h 百公里加速时间： 1 档：减速比=i0*i g1 =2.13*2.75=5.8577 扭矩=210*5.8577=1230.12N*m 驱动力=扭矩/r=1230.12/0.2768=4444N 车重 m=1300kg a=F/m=4444/1300=3.42m/s2 F=ma 3000 转时 1 档最大速度 Vmax=0.377*r*n/i /i =0.377*0.2768*3000/2.75/2.13=53.4km/h=14.846m/s g1 0 V=at t =V/a=14.846/3.42=4.34s 2 档：减速比=i0*i1g2 =2.13*2=4.26 扭矩=210*4.26=894.6N.m 驱动力=扭矩/r=894.6/0.2768=3232N 车重 m=1300kg a=F/m=3232/1300=2.486m/s2 F=ma 3000 转时 2 档最大速度 Vmax=0.377*r*n/ig2 /i 0 =0.377*0.2768*3000/2/2.13=73.488km/h=20.4m/s t2=V/a=(20.4-14.846)/2.486=2.234s 3 档：减速比=i0*i g3 =2.13*1.5=3.195 扭矩=210*3.195=670.95N.m 驱动力=扭矩/r=670.95/0.2768=2424N 车重 m=1300kg a=F/m=2424/1300=1.8645m/s2 F=ma 3000 转时 3 档最大速度 Vmax=0.377*r*n/ig1 /i 0 =0.377*0.2768*3000/1.5/2.13=98km/h=27.22m/s t3=V/a=(27.22-20.4)/1.8645=3.6575s 4 档：减速比=i0*i g4 =2.13*1=2.13 扭矩=210*2.13=447.3N.m 驱动力=扭矩/r=894.6/0.2768=1616N 车重 m=1300kg
144 120 2.5 2500 92 4 144 3000
ZYCD-6 120 100 5.5 3300 92 9 120 4000 45 S2-60 Φ 190*270 120 96 10 1600 92 15 120 2000 150 S2-40 Φ 219*415 ZYCD-10 288 216 10 3000 93 15 280 4000 80 S1 Φ 216*340 ZYCD-15 120 100 15 3000 92 36 120 3600 120 S2-60 Φ 245*454 288 216 18.5 3000 92 32 280 4000 ZYCD-20 144 120 20 3000 92 35 144 3600 400 20 2000 93 800 20 4000 93
2
② 速度范围宽，电机可以在低中高大速度范围内运行，而有刷电机由于受机械 换向的影响，电机只能在中低速下运行。 ③ 电机效率高，尤其是在轻载车况下，电机仍能保持较高的效率，这对珍贵的 电池能量是很重要的。 ④ 过载能力强，这种电机比 Y系列电动机可提高过载能力 2倍以上，满足车辆 的突起堵转需要。 ⑤ 再生制动效果好，因电机转子具有很高的永久磁场，在汽车下坡或制动时电 机可完全进入发电机状态，给电池充电，同时起到电制动作用，减轻机械刹 车负担。 ⑥ 电机体积小、重量轻、比功率大、可有效地减轻重量、节省空间。 ⑦ 电机无机械换向器，采用全封闭式结构，防止尘土进入电机内部，可靠性高。 ⑧ 电机控制系统比异步电机简单。缺点是电机本身比交流电机复杂，控制器比 有刷直流电机复杂。
SE100AH A 100 3.2 ≤0.9 3.6 2.5 80 800 2000 0℃～55℃ -25℃～ 55℃ -25℃～ 45℃ 塑料 3.1± 0.1
五 、 技术参数
长*宽*高：3460*1618*1465 轴距：2340 电动机前置前驱 主减速器传动比 i0=2.13 轮胎规格：165/60 R14 （165 为轮胎的名义断面宽度/mm、60 为轮胎的高宽 比/%、R 表示为子午线轮胎、14 为安装轮辋的外径/inch 其中 1inch =25.4mm） 轮胎的半径： r=H+1/2xd=165*60%+25.4x14/2=165*60%+355.6/2=276.8mm=0.2768m
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电池放电曲线图
电池性能指标 项目名称 额定容量（AH） 额定电压（V） 内阻（1kHz AC,mΩ ） 充电截止电压（cccv 模式，V） 放电截止电压（V） 标准充电电流（0.3C，A） 最大瞬间放电电流（持续时间 10s，A） 循环寿命（0.3C 充放，80%DOD） 工作温度范围 充电 放电 储存温度范围 重量（Kg） 壳体材料
3
S1 150 S1 S1 S1
Φ 245*470 Φ 294*500 Φ 294*504 Φ 294*504
240 180 30 3000 94 50 240 4000 ZYCD-30 288 210 30 3000 94 50 280 4000 ZYCD-45 288 210 40 3000 93 60 288 4000 300 S1 250
铅酸蓄 电池 镍-镉
镍-锌 锌空气 钠-硫
2 1.2 1.6 1.4 2.0
30-45 40-60 60-65 350 100
200-300 150-350 150-300 105 200
5
循环寿命 （次） 400-600
600-1200 600-1200 —— 800
参考价格 (US$/k Wh) 150 300 200-350 90-120 250-450
S1 S1
Φ 294*504 Φ 294*517 Φ 294*580
123 125 142 320 300 410 500
288 55 3000 93 75
ZYCD-60
400 S2-60 Φ 420*650
384 350 60 2000 92 100 384 2500 1000 S2-60 Φ 420*670 384 288 75 2500 94 125 384 3400 1050 S2-90 Φ 460*800 ZYCD-75 384 288 75 2700 94 125 384 3600 1200 S2-90 Φ 460*1000 综合电动汽车的动力要求通过上表对比我们选定型号 ZYCD-30为驱动电机。
接线说明
四 、蓄电池的选择
电动汽车发展的最大因素是动力蓄电池，应用在电动汽车上的电源系统应有以 下要求： （1）高的比能量和能量密度； （2）高的比功率和功率密度； （3）快速充电和深度放电的能力； （4）使用寿命长； （5）自放电率小，充电效率高；； （6）安全性能良好，且成本低廉； （7）免维修； （8）对环境无危害，可回收性好。 以下是几种蓄电池特性的比较 单体电 比能量 比功率 压（V） (W/h/kg) ((W/kg)
锂离子 3.6~4.0
150
1500
800-1200
>200
超级电 1.8 10000 >3000 ≥100000 25000 容 （注：——表示缺少数据） 总之，（1）铅酸蓄电池技术最成熟，最安全，成本也低，是电动汽车的可选 动力电源，但比能量、比功率都比较低。（2）超级电容电池和飞轮电池的成本 很高，不实惠。（3）燃料电池是今后发展的重点方向，但目前存在成本高的问 题。（4）镍金属蓄电池要求有发展可靠的能量管理系统，系统比较复杂。（5） 锂离子蓄电池的单体电池电压大，体积小，比功率、比能量高，循环寿命长，相 比之下更能够满足电动汽车的要求。 所以我们选择锂离子电池来作为动力电源。 选用电池 中航锂电（洛阳）有限公司是中航工业空空导弹研究院全资子公司，是一家 拥有先进管理、技术、制造能力的现代企业。公司是专业从事锂离子动力电池、 电源管理系统的研发和生产，是国内领先的生产 100AH 以上大功率、高容量、 高电压锂离子动力电池制造专业公司，是承担国家 863 重大专项“大容量磷酸 铁锂动力电池及动力模块技术开发”的单位。所以我们选用中航锂电（洛阳）有 限公司生产的锂离子蓄电池。 中航锂电（洛阳）有限公司生产的单体电池规格型号有：SE60AHA、 SE100AHA、SE400AHA、SE40AHA、SE130AHA、SE180AHA、SH40AH， 它们的额定电压均为 3.2V，则单体电池的总数为 240/3.2=75 个。其中 SE60AHA 应用于电瓶车，SE40AHA 、SH40AH 应用于电动摩托车，SE180AHA 应用于 火车，SE400AHA 应用于公共汽车，SE100AHA、SE130AHA 应用于电动汽车。 由于 SE100AHA 的重量比 SE130AHA 小 1.4kg 左右，所以选用 SE100AHA， 为了能增大电池的容量，再并联75个单体电池，这样电池的总容量便达到200AH。 SE100AHA 单体电池的描述如下： 单体电池尺寸
安装型式 安装结构型式代号 机壳外圆安装 端盖凸缘安装 底脚安装 安装结构型式 单轴伸 A5 A3 A1 机座号 55-110 55-110 90-110
双轴伸 AA5 AA3 AA1
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使用条件 1、海拔不超过 4000m； 2、环境温度：-25℃～+40℃； 3、相对湿度：≤95%（25℃时）； 4、允许温升：不超过 75k（海拔 为 1000m时)
一、汽车 产品定位
二 、汽车 底盘布置形 式
采用电动机前置前驱形式，变速驱动桥将变速器、主减速器和差速器安装 在同一个外壳(常称为变速器壳)之内。这样可以有效地简化结构，减小体积，提 高传动效率。而且取消了传动轴，可使汽车自重减轻。 电池组安装在前后两排座椅下。
三 、驱动电机的选择
源自文库
电动汽车电机是将电源电能转换为机械能，通过传动装置或直接驱动车轮的 汽车驱动装置，该电机与其他电机相比具有体积小、重量轻、效率高且高效区范 围广、调速性能好等特点。 电动汽车用电动机在需要满足汽车行走的功能同时，还应满足行车时的舒 适性、耐环境性、一次充电的续行里程等性能，该电机要求比普通工业用电动机 更为严格的技术规范，还希望有如下功能： 体积小，重量轻。 减小有限的车载空间，特别是总质量的减小，在整个运行范围内高效率。 一次充电续行里程长，特别是行走方式频繁改变时，低负载运行时，也有较高 的效率。 低速大转矩特性及宽范围内的恒功率特性。 综合上述原因考虑我们初步选定永磁无刷直流电机作为驱动电机。 无刷直流电机优点是： ① 电机外特性好，非常符合电动车辆的负载特性，尤其是电机具有可贵的低速 大转矩特性，能够提供大的起动转矩，满足车辆的加速要求。
目录
一、 汽车产品定位 …………………………………………3 二、 汽车底盘布置形式 ……………………………………4 三、 驱动电机的选择 ………………………………………5 四、 蓄电池的选择 …………………………………………8 五、 技术参数………………………………………………10 六、成本分析 ………………………………………………11 七、后记 ……………………………………………………12