能源纯电动物流车计算设计书

最新能源纯电动物流车-计算设计书

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一、设计要求

二、整车技术参数

三、驱动结构设计

四、驱动系统设计

五、供电系统设计

六、空调系统设计

七、真空助力系统设计

八、设计结果

一、设计要求

1、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

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.整车控制系统的工作原理图

2.相关设计的参数计算

1)整车技术参数及常数值标定

2)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 m ax

e）必须满足最高车速时的功率（P e）、最大爬坡度时的功

率（P a）及根据加速时间的功率（P c）要求，即：P m ax

e

]

,

,

max[

c

a

e

P

P

P

。其中，

⎪⎪⎭

⎫ ⎝⎛+=

15.2136002

max max

Au C mgf u P D T

e η 3) ⎪⎪⎭

⎫ ⎝⎛++=

15.21sin cos 36002max max i D T

i

a Au C mg mgf u P ααη 4) ⎪⎪⎭

⎫ ⎝⎛⨯++=

a a D a a a a T

a c t Au C t u mgf t u m t P 5.215.215.1236001

32δη 5) 式中：m ax u ——最高车速，km/h ；90 6) T η——传动系机械效率；

7) m ——电动汽车整备质量，kg ；1600 8) f ——滚动阻力系数； 9) D C ——空气阻力系数； 10) A ——迎风面积，m 2； 11) m ax α——最大爬坡度，(︒)；11 12) i u ——爬坡车速，km/h ；40

13) a u ——汽车的加速末速度，km/h ；90

14) a t ——汽车加速时间，s 。(0~50km/h ≤;50~90km/h ≤15s) 15) kw P e 10.724= kw P a 30.08=

电机的峰值功率与额定功率的关系为：额峰P P 2=(所选电机功率关系λ=2)

式中：峰P ——电机峰值功率，kw ； 额P ——电机额定功率，kw ； λ——电机过载系数。

根据max e P 选择驱动电机的峰值功率，这里选择=额P ，=峰P 。

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

二、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（

b

n）和最高转速（m ax

n）的选取应符合驱动电机的转矩转速

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（

m ax

T），同时在高转

速时得到恒定的较高功率（

b

ω）。

图1 驱动电机扭矩转矩特性

b

w

功率

转矩

恒功率区

恒转速区

m ax

n

b

n

m ax

T

()

m in

/

/r

n

β=b

n n max

（电机扩大恒功率区系数）

。增大β值，可使电机在恒转矩区获得较大转矩，提高汽车的加速和爬坡性能。但是，如果β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β值一般取2~3。

m ax T 的选择需要满足汽车起动转矩和m ax a 的要求，同时结合传动比m ax i 和m ax α来确定。

max

max max max )sin cos (1i r f mg T T ααη+≥

式中：r ——汽车轮胎滚动半径，m ； m ax i ——传动系统最大传动比。

电机最高转速的确定，根据最高车速m ax u 及最小传动比min i 确定

max

max max 377

.0u r

n i = 电机最大扭矩的确定，可以根据最大爬坡度m ax α和最大传动比m ax i 决定。

T

tq T r

f m

g i ηααmax max max max )sin cos (+=

m in / 3243.8max r n = m N T •=88.4max

三、 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

1．电机特性参数及性能要求

GB/T 、GB/T 或GB/T 、GB/T （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

mmaz

T = ；峰值扭矩

mmaz

T = 最大载重量M 为2600kg ；如果整车满载重量超载倍，M1

为3120kg ；峰值扭矩为；该电机完全可以满足需求)

表3 20kw 电动机参数