电动汽车设计参数

欣欣8941

1整车性能
1．1电动观光车基本参数
基本参数如表一所示.
表一 电动观光车基本参数
序号         项目名称         单位         参数
1        载客数：         人         4+2（包括司机，后排可改装为行李箱）
2        外型尺寸：         ㎜         长×宽×高 3500×1200×1900
3        轴距：         ㎜         2500
4        前轮距：         ㎜         850
5        后轮距：         ㎜         950
6        电机额定功率：         KW       
7        电瓶电压         V/AH       
8        最大车速（满载）：         ㎞/h        18-20
9        最大行驶距离：         km        80~100
10        制动距离         M       
11        转弯半径         M         

12        最小离地间隙（空载）：         ㎜        
13        最大爬坡度（满载）：         ％         30
15        整备重量（含电池）         kg        650
16        总质量（含司机、乘客和货物）         kg        1200
17        照明电压及功率：         V        12V.110W
18        一次充电时间：         H        6-8小时
19        轮胎规格：         R        18*8.5-8圆弧胎
20        迎风面积        ㎡        2
21        传动系统效率                0.95
22        风阻系数                0.4
23        滚动摩擦系数                0.015
24        1档传动比
        1.250
25        主减速比
        5.125
1．2动力性能参数计算：
1.2.1电动机额定功率的确定
电机转速/扭矩特性与内燃机不同，同时电机又有过载和“堵转”特性，所以电机功率和传动比的合理选取对电动车的动了性能和续航里程影响重大。电机功率过小则电机经常过载，过大则浪费电能，综合效益降低。故通常从最高车速要求来初步选择电机。
假定车辆以恒定速度 在平直道路上行驶
（1）
其中， -------电机的额定功率，
---------最大车质量，
--------滚动摩擦系数，
--------车辆迎风面积，
------最高车速，
-------传动效率，
--风阻系数
计算得，预期最高速度平地行驶时， 。
1.2.2以常规车速确定电动机的额定转速
（2）
其中， -------电机的额定转速，
---------传动比
-------主减速比
--------常规车速，
------滚动车轮半径，
计算得
1.2.3 以额定功率/转速确定电动机的额定转矩
（3）
得
1.2.4以最大爬坡度确定其短时工作低速转矩
假定一较低速度匀速（ ）忽略加速阻力，则需要的电机驱动力为
（4）
其中， -------电动汽车驱动力
---------滚动阻力， （ 为坡度值）
-------空气阻力，
--------常规车速，
由此可得车辆驱动力与电动机输出轴转矩关系为
（5）
得
又（1）~（5）计算得电动车综合性能参数结果如下：
表2 电动车性能参数
项目        电机转速（ ）
电机功率（Kw）        电机转矩（Nm）
最高车速（ ）
1699        1.14        36.97
常规车速（ ）
1699        0.9        30.73
最大爬坡度30%        1510        1.15        87.1
其中:
               
        
通常设计过程中，要留有功率空余以保证电机在超负荷条件下能正常工作，取 ，取过载系数 ，

故电机功率取3 Kw.
由上计算，需要选的车辆牵引电机作要求参数如下：
功率        电池电压        转速        额定转矩        峰值转矩        峰值功率        电流        峰值电流        效率        重量
3 kw        48V        2000        35Nm        90Nm        5KW        27A        60A        93.%        20kg

2 驱动电机及电池的选型
2 1驱动电机的选型
2 1 1电动观光车驱动电机的要求
电动车驱动电机类型的选择需要综合考虑电动车动力性要求、电机的性能、重量、体积等技术水平因素和成本等经济因素。
对驱动电机性能的基本要求有：
1、足够大的起动转矩,以满足电动车快速启动、加速、爬坡、频繁启、停的要求；
2、电机的调速范围小，一般在25%～100%最大转速范围内，近似有小转矩、恒功率的输出特性，满足电动车最高车速行驶工况的要求；
3、比功率大(比功率定义为单位质量能提供的最大功率)，以最大功率计时，一般应达(1～1.25)kW/kg以上；
4、快速的转矩响应特性,在各种车速范围内能快速柔和地控制驱动和制动转矩，要求电机可控性高、稳态精度和动态特性好；
5、具有良好的环境适应性，在不同的工作条件下能可靠地工作；
6、维护简单,工作噪声低。
2 1 2常用电机性能比较
目前大量使用的电动车用电动机包括直流电动机、感应电动机、永磁无刷电动机、开关磁阻电动机四类。电动机的选取对电气驱动系统及电动车整体性能影响非常大，对电动车电气驱动系统的评价实质上是对控制方式的比较和分析，总体比较如下表：
表2 电机组要参数性能比较

由上表可以看出，无刷直流电机的特点是既有永磁体又有励磁绕组，永磁体通常嵌入转子之中，励磁绕组固定于定子之上，通过调节励磁电流控制气隙磁通，它可以方便的在高速区进行弱磁调节，提高电机的驱动特性。同时无刷直流电机采用离散转子位置反馈信号控制换相；并用交流方波供电，由于方波磁场与方波电流之间相互作用产生的转矩比正弦波大。因此永磁无刷电动机具有转矩、功率密度大、位置检测和控制方法简单、效率高的优点。因此，本设计电动车选用无刷直流电机为使用电机。
2 2 电池组设计
常用的蓄电池主要有以下几种：铅酸电池、镍镉电池、镍锌电池、镍氢电池、银锌电池等。
2 2 1 电动观光车蓄电池要求
电动观光车动力蓄电池与一般启动蓄电池不同，它是以较长时间的中等电流持续放电为主，间或以大电流放电(用于启动、加速或爬坡)。电动车对电池的基本要求可以归纳为以下几点:(1)高能量密度(高质量比能量、高体积比能量)；(2)高功率密度(高质量比功率、高体积比功率)；(3)较长的循环寿命(充放电循环次数、工作年数多)；(4)较好的充放电性能(快速充放电性能和抗过充、过放能力好)；(5)电池一致性好；(6)价格较低；(7)使用维护方便；(8)其它性能好，无环境污染问题(电池生产、使用、报废回收的过程中不能对环境产生不良影响)等等。
2 2 2 常用电池性能比较
1）.铅酸蓄电池负极为铅,正极为二氧化铅，电解液为稀硫酸，主要有起动型、固定型、牵引型、动力型和便携型。在某些领域已经能够取代碱性蓄电池和干电池，使铅酸蓄电池发挥更大的作用。由于铅酸蓄电池价格低廉，适于低温高倍率放电，因此应用广泛，是我国的电信行业中后备电源的主要产品。但同时由于铅酸 蓄电池比能量偏低，生产过程有毒、污染环境等不利因素，一定程度上影响了其使用范围。
2）.镉镍蓄电池负极为镉，正极为氧化镍，电解液为氢氧化钾水溶液。常见外形是方形、扣式和圆柱形，其有开口、密封和全密封三种结构。按极板制造方式又分有极板盒式、烧结式、压成式和拉浆式。镉镍蓄电池具有放电倍率高、低温性能好，循环寿命长等特点。
    3）.金属氢化物镍蓄电池是新开发出来的新产品，负极为吸氢稀土合金，正极为氧化镍，电解液为氢氧化钾、氢氧化锂水溶液，比能量是镉镍蓄电池1.5-2倍，具有可快速充电、优良的高倍率放电性能和低温放电性能，价格便宜，无污染，被称为绿色环保电池。
    4）.铁镍蓄电池负极为铁粉，正极为氧化镍，电解液为氢氧化钾或氢氧化钠水溶液。具有结构坚固、耐用、寿命长等特点，比能量较低，多用于矿井运输车动力电源。  
5）.锌银蓄电池负极为锌，正极为氧化银，电解液为氢氧化钾水溶液，具有较高的比能量及优良的高倍率放电性能，但价格偏高，多用于军事工业及武器系统。     
6）.锌镍蓄电池负极为锌，正极为氧化镍，电解液为氢氧化钾水溶液，具有高比能量，价格较低；但寿命较短，近年来锌镍蓄电池的循环寿命有了较大提高，预计随着循环寿命的提高将获得更广泛应用。
    7）.锂离子蓄电池负极是碳(石墨)，正极是氧化钴锂，由于采用有机电解质液，具有电压高、比能量高及优良的循环寿命，安全无污染，被称为绿色电源。常作为通讯工具和便携器材的电源。
综合分析，目前应用最广泛的还是铅酸电池，除了以上优点外，还主要在于它的技术比较成熟、价格比较便宜和稳定可靠的性能。目前实用化的动力蓄电池各种特种车辆和电动车也都使用铅酸电池。
故选取上海欣宿电源设备有限公司生产的高尔夫球车、旅游观光车蓄电池为观光车电源，数量为8块，参数如下：
型号        5h额定容量
Ah        额定电压
V        外型尺寸mm        参考质量Kg
                        长        宽        高        总高        无液        带液
3-CTD-150        150        6        260        180        245        288        21        29
3-CTD-180        180        6        260        180        245        288        22        30
3-CTD-190        190        6        260        180        245        288        23        30


1．3 转弯半径
   电动观光车为后置后驱式，前部两个惰性轮可以任意转向。电动观光车转向基本物理模型如下图所示：

由图可得，


其中，2500为轴距，850为前轮距，200为前轮宽度，带入上式解得

dcs

好！！还有其他的参数不？

lancerevo10

3KW那么小，旅游观光车

欣欣8941

回复 lancerevo10 的帖子

对的，小功率

chenzunyou

这个还不是普通的汽车 最高车速才20KM/H