电动汽车结构与设计

1、车辆电动技术电子控制器功率转化器电机机械传动装置能量管理系统能量源辅助动力源动力转向单元能量单元温度控制单元车轮制动踏板加速踏板方向盘车轮电动驱动子系统能源子系统辅助子系统能源双线表示机械连接，粗实线表示电气连接，细线表示控制信号连接 电子控制器三相PWM转换器三相感应电机固定速比变速器和差速器能量管理系统镍氢电池辅助动力源动力转向系统蓄电池充电器冷风和暖气车轮制动踏板加速踏板方向盘车轮电驱动子系统能源子系统辅助子系统交流电源MGBDCMFGDMFGDMFGFGMFGFGMMMMBPBPBFCBPRFCBPCBPPFWBPPBCFCFWPR:蓄电池: 电容器: 燃料电池: 超高速飞轮: 功率转

2、换器: 重整器所选用的蓄电池应该能提供足够高的比能量和比功率 两种不同的蓄电池，其中一种能提供高比能量，另外一种提供高比功率 燃料电池能提供高的比能量但不能回收再生制动能量，因此最好与高比功率且能高效回收制动能量的蓄电池结合在一起使用 带小型重整器的电动汽车的结构简图，燃料电池所需的氢气由重整器随车产生 当用蓄电池与电容器进行混合时，所选的蓄电池必须能提供高比能量，因为电容器本身比蓄电池具有更高的比功率和更高效回收制动能量的能力 超高速飞轮是具有高比功率和高效制动能量回收能力的储能器。超高速飞轮与具有两种工作模式（电动机和发电机）的电机转子相结合，能够将电能和机械能进行双向转换。所选用的蓄电池

3、应能提供高比能量。飞轮最好与无刷交流电机结合使用，在蓄电池和飞轮之间加一个ACDC转换器。 车轮车轮outininout差速器带固定速比的电机车轮车轮outininout制动鼓轴承行星齿轮车轮轮胎轮胎轮辐编码器轴承电机绕组电机绕组PMPM轮辐制动鼓车轮轮胎轮辐PM电机绕组编码器制动鼓轴承轮胎轮辐PM电机绕组制动鼓轴承车轮车轮其中 和12kbkaSab1k2k1k2k 式中 ：电动汽车质心距前轴线的水平距离（mm）； ：电动汽车质心距后轴线的水平距离（mm）； ：两个前轮轮胎的侧偏刚度之和（N/rad）； ：两个后轮轮胎的侧偏刚度之和（N/rad），的绝对值为负。 若S=0，电动汽车为中性转向，

4、其转向特性不良； S0，电动汽车为过多转向，汽车易失去稳定，造成事故； S0，电动汽车为不足转向。 电动机传动轴0iMiMdtriMirMFgtt0式中： Ft驱动力（N）；M电动机输出转矩（Nm）；ig减速器或者变速箱传动比；io主减速器传动比； 电动汽车机械传动效率；r驱动轮半径（m）。一般机械传动装置效率可以按下式计算： mzny式中： y圆柱齿轮对的效率，y0.970.98；z圆锥齿轮对的效率，z0.960.97；n传递转矩时处于啮合状态的圆柱齿轮对数；m传递转矩时处于啮合状态的圆锥齿轮对数。对于单排行星减速器的效率值一般取0.970.98。万向传动轴的效率取0.98。 9549MnP

5、MjifftFFFFF式中Ft电动汽车驱动力；Ff电动汽车行驶时的滚动阻力(N)；Fw电动汽车行驶时的空气阻力(N) ；Fj电动汽车行驶时的加速阻力(N) ；Fi电动汽车行驶时的坡道阻力(N) ；cosGfFf15.212AVCFDwsin GFidtdvgGFj0377. 0iirnVdGFFifwt)(fwtFFGgdtdv驱动力 Ft / kN速度 Va / kmh-125%20%(ig1=3.393)15%10%6.25% (ig2=1)5%2.3%0%7321.7 252015106.2552.30)3600761403600sin3600cos(13dtdVgGVAVCaVGaVG

6、fPaaDaaM式中PM电动机输出功率（kW）；G车重（N）；Va车速（km/h）；电动汽车电动机输出轴至驱动轮之机械传动装置的总效率；dtdV电动汽车的行驶加速度（m/s2）.)(13600wftaPPPGVgdtdV)(13600wftoPPPGVi车速 Va / kmh-1功率P /kW21.773TwfPPI档II档II挡I挡PBMUBIBPIVIPIVO1VtMPMPMIUMI1IVIVIVOIPPMIIVOPPBIVIVOPPcos3MIMIMIIUPMIMMBIVMIPPPP )(1000)(761403600(13WPPkWAVGGfVPfwMDfwBIVMfwBBCDUPUP

7、I1000cos3cos32/12/1MMIMMIMIACUPUPI经过单位换算后化简得： （kW）rMdtdVgGFFmwfMm是传动系统加于驱动轮的摩擦阻力矩。将上式两端乘以平均速度，克服道路滚动阻力和空气阻力消耗的功率为： 1112210006 . 3nnnnnnwfttVVVVMPPP121251086. 3nnnnttVVMPVPSSFe21nnVVV)(36006 . 311nnnnttVVMe)(1072. 7115nnnnttVVMe电动汽车行驶所需功率与速度关系 电动汽车行驶所需能量与车速关系 参数原车型改型车载货车整备质量/kg346034513226试验质量/kg3682

8、36823530*100充电时最大车速/(km/h)86.084.588.720充电时最大车速/(km/h)86.384.889.5100充电、五分钟工作最大车速/(km/h)84.088.420充电、五分钟工作最大车速/(km/h)84.087.4从0加速至48km/h100充电加速时间/s12.212.111.9从0加速至48km/h20充电加速时间/s12.412.212.1在18坡度上，100充电最大车速/（km/h）10.9在18坡度上，20充电最大车速/（km/h）10.8从48 km/h开始制动的制动距离/mm16.756km/h等速行驶交流能量消耗/(wh/km)4703904

9、1656km/h等速行驶直流能量消耗/(wh/km)271232234SAEJ227aC循环交流能量消耗/（wh/km）693650576SAEJ227aC循环直流能量消耗/（wh/km）*366329335城市市区行驶交流能量消耗/（wh/km）987952920城市市区行驶直流流能量消耗/（wh/km）518400*520参数原型车改型车载货车56km/h等速行驶续驶行程/km130.6144.6158.7SAEJ227aC循环续驶行程/km84.591.197.6城市市区行驶路线续驶行程/km54.349.759.110%坡度上的持续行程/km-8.4-能量充电状态所需的交流电蓄电池再充

10、电恢复到原驶里程预定行驶规范所走的续电动汽车经济性)/(0tkmkWhMee车型总质量/kg总能量/kWh续驶里程/km能耗/(kWh/km)比能耗/(kWh/kmt)Impact134516.2950.1450.107G型厢式电动汽车353033.5597.60.3440.097U.S电动轿车16420130120.71.0770.066大发HJIET139514.41000.1440.103IZA157328.85480.052600.035华利微型电动汽车142014.4900.160.113清华号电动汽车129014.41000.1440.11华联“HL42”137817.21560.110.08华联“HL61”456042.21561280.270.190.040.06北京市大通道电车1600018000901000.90.050.06电池国家标准16000180001151