新能源廂式運(yùn)輸車計(jì)算設(shè)計(jì)書

新能源 廂式運(yùn)輸 車計(jì)算設(shè)計(jì)書 一、 設(shè)計(jì)要求 1、整車性能技術(shù)指標(biāo) A 運(yùn)輸類新能源專用車、貨車動(dòng)力電池系統(tǒng)總質(zhì)量占整車整備質(zhì)量比例不超過(guò) 25%，作業(yè)類新能源專用車、貨車不超過(guò) 20%。 B 噸百公里電耗不超過(guò) 10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(cè)時(shí)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 0m/h： 15s； （ 4） 60km/h 續(xù)駛里程 200等速法） ； （ 5） 工況法續(xù)航里程 180 二、整車技術(shù)參數(shù) 新能源 廂式運(yùn)輸車 選用長(zhǎng)安傳統(tǒng)載貨汽車底盤（ 為改裝主體。 新能源 廂式運(yùn)輸車 是在長(zhǎng)安 底盤改裝 成純電動(dòng)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(yùn)輸車 ，該車配置 5動(dòng)變數(shù)箱 、永磁同步 驅(qū)動(dòng) 電機(jī)及控制器、 整車控制器、 三元鋰離子 鋰電池、高壓配電 和 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(dòng)系統(tǒng) 、助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 、 車載 冷暖 空調(diào) 以及遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng) 等 。驅(qū)動(dòng)電機(jī)采用 電機(jī)前置 通過(guò)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(dòng)力 鋰離子 電池、高壓配電系統(tǒng)及電池管理系統(tǒng)布置在車體中前 兩側(cè)部位 ，車載空調(diào)布置在車體前部， 遠(yuǎn)程監(jiān)控終端固定于駕駛室中控臺(tái)內(nèi)部， 采用 5動(dòng)變數(shù)箱 /2 檔 動(dòng)變速箱。 1. 整車控制系統(tǒng)的工作原理圖 2. 相關(guān)設(shè)計(jì)的參數(shù)計(jì)算 1) 整車技術(shù)參數(shù) 及常數(shù)值標(biāo)定 序號(hào) 名稱 標(biāo)示符 數(shù)值 單位 1 整車裝備質(zhì)量 m 1400 總質(zhì)量 M 2600 長(zhǎng) *寬 *高 L*W*H 4100 1520 1900 軸距 D 2700 空氣阻力系數(shù) 6 正面迎風(fēng)面積 A 2.4 質(zhì)心高度 h 700 爬坡車速 0 km/h 9 車輪半徑 R 0.3 m 10 速比 i （ D: 11 正常車速 0 km/h 12 最高車速 0 km/h 13 最大爬坡度 11（ 30%） 14 機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)效率 T 15 滾動(dòng)阻力系數(shù) 16 電動(dòng)機(jī)及其控制 效率 17 蓄電池平均放電 效率 q 18 電池電壓 V 320 V 19 安時(shí)數(shù) 25 0 電池容量 0 1 放電深度 % 90% 22 2) 電機(jī)峰值功率及額定功率的匹配 電機(jī)的功率大小直接關(guān)系到電動(dòng)汽車的動(dòng)力性的好壞。電機(jī)功率越大，電動(dòng)汽車的加速性能和最大爬坡度越好，但電機(jī)的體積和質(zhì)量也會(huì)相應(yīng)地增加，同時(shí)電機(jī)不能經(jīng)常保持在高效率下工作，降低了電動(dòng)汽車的能量利用率，降低了汽車的行駛里程。驅(qū)動(dòng)電機(jī)的最大功率（ P 必須滿足最高車速時(shí)的功率（ 、最大爬坡度時(shí)的功率（ 及根據(jù)加速時(shí)間的功率（ 要求，即： P ,。其中， 0 02m a xm a x 3) i nc o a xm a x 4) g 25) 式中： 最高車速， km/h； 90 6) T 傳動(dòng)系機(jī)械效率； ) m 電動(dòng)汽車整備質(zhì)量， 1600 8) f 滾動(dòng)阻力系數(shù)； ) 空氣阻力系數(shù)； 0) A 迎風(fēng)面積， 1) 最大爬坡度， ( )； 11 12) 爬坡車速， km/h； 40 13) 汽車的加速末速度， km/h； 90 14) 汽車加速時(shí)間， s。 (050km/h 090km/h 15s) 15) 機(jī)的峰值功率與額定功率的關(guān)系為：額峰 (所選電機(jī)功率關(guān)系 =2) 式中：峰P 電機(jī)峰值功率， 額P 電機(jī)額定功率， 電機(jī)過(guò)載系數(shù)。 根據(jù)里選擇 傳動(dòng)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： 、 電機(jī)最高轉(zhuǎn)速和額定轉(zhuǎn)速選擇與匹配 驅(qū)動(dòng)電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速（最高轉(zhuǎn)速（選取應(yīng)符合驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速特性要求，如圖 1 所示。在啟動(dòng)即低轉(zhuǎn)速時(shí)得到恒定的最大轉(zhuǎn)矩（同時(shí)在高轉(zhuǎn)速時(shí)得到恒定的較高功率（b）。 圖 1 驅(qū)動(dòng)電機(jī)扭矩轉(zhuǎn)矩特性 電機(jī)擴(kuò)大恒功率區(qū)系數(shù)）。增大 值，可使電機(jī)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(guò)大，會(huì)導(dǎo)致電機(jī)工作電流和逆變器的功率損耗和尺寸增大，因此 值一般取 23。 時(shí)結(jié)合傳動(dòng)比確定。 m a xm a xm a xm a x )s s(1 i 式中： r 汽車輪胎滾動(dòng)半徑， m； 傳動(dòng)系統(tǒng)最大傳動(dòng)比。 電機(jī)最高轉(zhuǎn)速的確定，根據(jù)最高車速定 m a xm a xm a x 377.0 u 電機(jī)最大扭矩的確定，可以根據(jù)最大爬坡度最大傳動(dòng)比 m a xm a xm a xm a x )s o s( a x a x 三、 整車可行性方案介紹及產(chǎn)品一致性 轉(zhuǎn)矩 恒功率區(qū) 恒轉(zhuǎn)速區(qū) 1電機(jī)特性參數(shù)及性能要求 靠性試驗(yàn)項(xiàng)目不做要求） 根據(jù) 計(jì)算結(jié)果，選擇 深圳大地和永磁同步電機(jī)額定功率 0值功率 0定扭矩 ；峰值扭矩 大載重量 M 為 2600果整車滿載重量超載 3120值扭矩為 電機(jī)完全可以滿足需求 ) 表 3 20動(dòng)機(jī)參數(shù) 額定功率 20 控制特性 基速以下恒轉(zhuǎn)矩，基速以上恒功率 峰值功率 40 額定轉(zhuǎn)矩 74 額定轉(zhuǎn)速 2500 峰值轉(zhuǎn)矩 200 最高轉(zhuǎn)速 9000 根據(jù)相關(guān)技術(shù)要求， 2控制器 性能參數(shù) 控制器 : 輸入電壓 200V 360卻要求： 智能 循環(huán)液冷。 力電池及能量管理系統(tǒng)參數(shù)確定 1、動(dòng)力電池參數(shù)確定 本 次計(jì)算車輛驅(qū)動(dòng)所需電池能量是按 電動(dòng)汽車試驗(yàn) 質(zhì)量 g 計(jì)算 。 本 次計(jì)算車輛驅(qū)動(dòng)所需電池能量是按電動(dòng)汽車試驗(yàn)質(zhì)量 g 計(jì)算。 A 運(yùn)輸類新能源專用車、貨車動(dòng)力電池系統(tǒng)總質(zhì)量占整車整備質(zhì)量比例不超過(guò) 25%，作業(yè)類新能源專用車、貨車不超過(guò) 20%。 B 噸百公里電耗不超過(guò) 10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(cè)時(shí)上裝部分不工作。 方案一 選用磷酸鐵鋰電池，經(jīng)過(guò)估算包含電池在內(nèi)整車準(zhǔn)備質(zhì)量約 00此電池容量配比換算，則電池容量約 2000 次。 國(guó)家實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地： 匹配 32量，以 60km/h 勻速行駛可以滿足 152駛里程的要求。 動(dòng)力電池（組）性能參數(shù) 電池類型 磷酸鐵鋰 單體容量 25體電壓 時(shí)數(shù) 100池組標(biāo)稱電壓 320V 電池總能量 32池單體參數(shù) 方案二 選用 三元鋰離子 電池，經(jīng)過(guò)估算包含電池在內(nèi)整車準(zhǔn)備質(zhì)量約 00此電池容量配比換算，則電池容量約 00 次。 國(guó)家試驗(yàn)場(chǎng)： 從圖中看出匹配 40量，以 60km/h 勻速行駛可以滿足 190駛里程的要求。 表 4 動(dòng)力電池（組）性能參數(shù) 電池類型 三元鋰離子電池 單體容量 125 并 88 串 ) 單體電壓 電深度 90% 電池組標(biāo)稱電壓 320V 電池總能量 402、 電池管理系統(tǒng)的電氣參數(shù) 電 池管理系統(tǒng)（ 用 天津清源 電動(dòng)車輛有限 責(zé)任 公司自行研發(fā)的系統(tǒng)，共 5 塊采集板 （ 1）通訊方式： （ 2）工作溫度范圍： C+85； （ 3）電磁兼容性：按 1865517619 車輛動(dòng)力性分析 本 次計(jì)算車輛 動(dòng)力性 是按 滿載 質(zhì)量 2650算 。 圖 3 汽車加速時(shí)間圖 0h 加速時(shí)間為 滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)要求。 2. 爬坡性能 0 5 10 15 20 25 30 350102030405060708090100原地起步加速時(shí)間曲線時(shí)間 t （ s ）速度ua（km/h） 圖 4 爬坡度曲線圖 爬坡度可達(dá) 30，滿足 最大 爬坡度要求。 圖 5 驅(qū)動(dòng)功率行駛阻力功率平衡圖 由以上匹配結(jié)果可知，最高車速 93km/h，滿足最高車速 90km/h 要求。 3、 其他電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)性能指標(biāo) 車控制器 （ 1） 防護(hù)等級(jí)：按 （ 2）抗振：按 表及電動(dòng)附件 （ 1）整車動(dòng)力電池采用 酸鐵鋰電池，輔助電池采用 12V 的鉛酸電池 ； （ 2）通過(guò) 額定 功率 1000W 的 C 轉(zhuǎn)換器，動(dòng)力電池可以給輔助電池充電； （ 3） 采用 表 ； 儀表需要重新選型，供應(yīng)商：武漢 4）換擋機(jī)構(gòu)采用自動(dòng)換擋手柄；型號(hào)： （ 5）采用信號(hào)電壓等級(jí)為 5V 的電子油門踏板。 (6) 采用真空助力剎車系統(tǒng) ，型號(hào)： 7) 采用電動(dòng)壓縮機(jī)，匹配現(xiàn)款車型自帶的空調(diào)其他系統(tǒng)。 (8) 采用 熱塊，安裝與現(xiàn)款車型暖風(fēng)機(jī)底部，達(dá)到空調(diào)制熱效果。 (功率： 2(9) 轉(zhuǎn)向助力可以采用長(zhǎng)安底盤配套電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1000 . 0 20 . 0 40 . 0 60 . 0 80 . 10 . 1 20 . 1 40 . 1 60 . 1 80 . 2爬坡度曲線車速（ k m / h ）坡度 他 車型 系統(tǒng) 純電動(dòng) 微卡物流車 備注 制動(dòng)系統(tǒng) 真空泵 額定電壓 2V 定功率 30W 額定流量 40L/高真空度 卻系統(tǒng) 水泵 額定流量 9L/62 最大流量 16L/定揚(yáng)程 大揚(yáng)程 機(jī)輸出功率 45W 能源系統(tǒng) 動(dòng)力電池組 單體調(diào)定電壓 C 體容量 1