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1、新能源廂式運輸車計算設計書一、設計要求1、整車性能技術(shù)指標A運輸類新能源專用車、貨車動力電池系統(tǒng)總質(zhì)量占整車整備質(zhì)量比例不超過25%,作業(yè)類新能源專用車、貨車不超過20%。B噸百公里電耗不超過10kWh;M1、N1類采用工況法,其他暫采用40km/h等速法,其中作業(yè)類專用車檢測時上裝部分不工作。(1)最高車速:90km/h;(2)最大爬坡度:20%;(3)加速性能0-50Km/h:<15s;(4)60km/h續(xù)駛里程≥200km(等速法);(5)工況法續(xù)航里程≥180km;二、整車技術(shù)參數(shù)新能源廂式運輸車選用長安傳統(tǒng)載
2、貨汽車底盤(SC1031GDD43)為改裝主體。新能源廂式運輸車是在長安底盤改裝成純電動可承載式底盤的基礎(chǔ)上,加裝載貨物廂體而形成的一款新能源廂式運輸車,該車配置5MT手動變數(shù)箱、永磁同步驅(qū)動電機及控制器、整車控制器、三元鋰離子鋰電池、高壓配電和BMS管理系統(tǒng)、智能車載充電器、直流快充充電系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、真空助力制動系統(tǒng)、助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、車載冷暖空調(diào)以及遠程監(jiān)控系統(tǒng)等。驅(qū)動電機采用電機前置通過法蘭固定于變速箱,變速箱固定于整車中部,控制器及車載充電器布置在車身前中部,動力鋰離子電池、高壓配電系統(tǒng)及電池管理系統(tǒng)布置在車體中
3、前兩側(cè)部位,車載空調(diào)布置在車體前部,遠程監(jiān)控終端固定于駕駛室中控臺內(nèi)部,采用5MT手動變數(shù)箱/2檔AT自動變速箱。1.整車控制系統(tǒng)的工作原理圖1.相關(guān)設計的參數(shù)計算1)整車技術(shù)參數(shù)及常數(shù)值標定序號名稱標示符數(shù)值單位1整車裝備質(zhì)量m1400kg2總質(zhì)量M2600kg3長*寬*高L*W*H410015201900mm4軸距D2700mm5空氣阻力系數(shù)CD0.45 6正面迎風面積A2.4m27質(zhì)心高度h700mm8爬坡車速Va40km/h9車輪半徑R0.3m10速比i(D:3.652/1.9478/1.4234/1.000/
4、0.7954/R:3.466)*5.125 11正常車速Ve60km/h12最高車速Vmax90km/h13最大爬坡度a11(30%)°14機械轉(zhuǎn)動效率ηT0.95 15滾動阻力系數(shù)η?0.015 16電動機及其控制效率ηmc0.9 17蓄電池平均放電效率ηq0.95 18電池電壓V320V19安時數(shù)Ah125Ah20電池容量kwh40kwh21放電深度%90% 22 1)電機峰值功率及額定功率的匹配電機的功率大小直接關(guān)系到電動汽車的動力性的好壞。電機功率越大,電動汽車的加速性能和最大爬坡度越好,但電機的體積和質(zhì)
5、量也會相應地增加,同時電機不能經(jīng)常保持在高效率下工作,降低了電動汽車的能量利用率,降低了汽車的行駛里程。驅(qū)動電機的最大功率(P)必須滿足最高車速時的功率(P)、最大爬坡度時的功率(P)及根據(jù)加速時間的功率(P)要求,即:P。其中,2)3)4)式中:——最高車速,km/h;905)——傳動系機械效率;0.956)——電動汽車整備質(zhì)量,kg;16007)——滾動阻力系數(shù);0.0158)——空氣阻力系數(shù);0.459)——迎風面積,m;2.410)——最大爬坡度,();1111)——爬坡車速,km/h;4012)——汽車的加速
6、末速度,km/h;901)——汽車加速時間,s。(0~50km/h≤7.5s;50~90km/h≤15s)2)電機的峰值功率與額定功率的關(guān)系為:(所選電機功率關(guān)系=2)式中:——電機峰值功率,kw;——電機額定功率,kw;——電機過載系數(shù)。根據(jù)選擇驅(qū)動電機的峰值功率,這里選擇10.72kw,30.8kw。傳動系參數(shù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)減速箱原理差速器原理圖提供變速箱參數(shù)差速器固定速比:5.125一、電機最高轉(zhuǎn)速和額定轉(zhuǎn)速選擇與匹配驅(qū)動電機的額定轉(zhuǎn)速()和最高轉(zhuǎn)速()的選取應符合驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速特性要求,如圖1所示。在啟動即低轉(zhuǎn)速
7、時得到恒定的最大轉(zhuǎn)矩(),同時在高轉(zhuǎn)速時得到恒定的較高功率()。功率轉(zhuǎn)矩恒功率區(qū)恒轉(zhuǎn)速區(qū)圖1驅(qū)動電機扭矩轉(zhuǎn)矩特性(電機擴大恒功率區(qū)系數(shù))。增大值,可使電機在恒轉(zhuǎn)矩區(qū)獲得較大轉(zhuǎn)矩,提高汽車的加速和爬坡性能。但是,如果值過大,會導致電機工作電流和逆變器的功率損耗和尺寸增大,因此值一般取2~3。的選擇需要滿足汽車起動轉(zhuǎn)矩和的要求,同時結(jié)合傳動比和來確定。式中:r——汽車輪胎滾動半徑,m;——傳動系統(tǒng)最大傳動比。電機最高轉(zhuǎn)速的確定,根據(jù)最高車速及最小傳動比確定電機最大扭矩的確定,可以根據(jù)最大爬坡度和最大傳動比決定。一、整車可行
8、性方案介紹及產(chǎn)品一致性電機及控制器特性參數(shù)及性能要求1.電機特性參數(shù)及性能要求GB/T18488.1-2006、GB/T18488.2-206或GB/T18488.1-2015、GB/T18488.2-2015(可靠性試驗項目不做要求)根據(jù)計算結(jié)果,選擇深圳大地和永磁同步電機額定功率Pe=20KW;峰值功率Pa=40KW額定扭矩=