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新能源纯电动物流车计算设计书
新能源
厢式运输车---计算设计书
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
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。
35平方以上
电线材料
阻燃橡胶
接插件可通过最大电流
250A
4三元电池及高压配电系统原理图
5
根据计算及实际空间布置
单体容量
125Ah
电池数量
440
电气系统
DC-DC
输出功率
1KW
DZEH1000S9A-360S14LR
输入电压
DC200-360V
输出电压
DC14V
输出电流
75A
冷却方式
自然冷却
直流接触器
额定电压
500V
额定电流
100A/200A
主回路保险
额定电压
500V
额定电流
200A
主电路及接插件参数
电线粗细要求
(3)电磁兼容性:按GB/T18655-2002,GB/T17619-1998,GB/。
、车辆动力性分析
本次计算车辆动力性是按满载质量2650Kg计算。
1.加速性能
图3汽车加速时间图
0-50Km/h加速时间为,满足设计指标要求。
2.爬坡性能
图4爬坡度曲线图
爬坡度可达30%,满足最大爬坡度要求。
3.汽车功率平衡
选用磷酸铁锂电池,经过估算包含电池在内整车准备质量约1600KG.则电池包质量小于400KG;因此电池容量配比换算,则电池容量约32KWH.电池循环寿命≥2000次。
国家实验场地:匹配32kwh电量,以60km/h匀速行驶可以满足152km续驶里程的要求。
动力电池(组)性能参数
电池类型
磷酸铁锂
单体容量
、动力电池及能量管理系统参数确定
1、动力电池参数确定
本次计算车辆驱动所需电池能量是按电动汽车试验质量Kg计算。
本次计算车辆驱动所需电池能量是按电动汽车试验质量Kg计算。
A
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。
方案一
的选择需要满足汽车起动转矩和 的要求,同时结合传动比 和 来确定。
式中:r——汽车轮胎滚动半径,m;
——传动系统最大传动比。
电机最高转速的确定,根据最高车速 及最小传动比 确定
电机最大扭矩的确定,可以根据最大爬坡度 和最大传动比 决定。
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
9
车轮半径
R
m
10
速比
i
(D:R:)*
11
正常车速
Ve
60
km/h
12
最高车速
Vmax
90
km/h
13
最大爬坡度
a
11(30%)
°
14
机械转动效率
ηT
15
滚动阻力系数
η?
16
电动机及其控制效率
ηmc
17
蓄电池平均放电效率
ηq
18
电池电压
V
320
V
19
安时数
Ah
125
Ah
20
电池容量
kwh
40
kwh
21
表4动力电池(组)性能参数
电池类型
三元锂离子电池
单体容量
125AH(5并88串)
单体电压
放电深度
90%
电池组标称电压
320V
电池总能量
40kWh
2、电池管理系统的电气参数
电池管理系统(BMS)采用天津清源电动车辆有限责任公司自行研发的系统,共5块采集板
(1)通讯方式:CAN;
(2)工作温度范围:-20°C~+85℃;
放电深度
%
90%
22
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 )必须满足最高车速时的功率(P )、最大爬坡度时的功率(P )及根据加速时间的功率(P )要求,即:P 。其中,
图5驱动功率-行驶阻力功率平衡图
由以上匹配结果可知,最高车速93km/h,满足最高车速90km/h要求。
3
整车控制器
(1)防护等级:按GB/(2)抗振:按GB/
仪表及电动附件
(1)整车动力电池采用DC320V磷酸铁锂电池,辅助电池采用12V的铅酸电池;
(2)通过额定功率1000W的DC/DC转换器,动力电池可以给辅助电池充电;
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 =;峰值扭矩 =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)
3)
4)
5)式中: ——最高车速,km/h;90
6) ——传动系机械效率;
7) ——电动汽车整备质量,kg;1600
8) ——滚动阻力系数;
9) ——空气阻力系数;
10) ——迎风面积,m ;
11) ——最大爬坡度,( );11
12) ——爬坡车速,km/h;40
13) ——汽车的加速末速度,km/h;90
25AH
单体电压
安时数
100AH
电池组标称电压
320V
电池总能量
32kWh
电池单体参数
方案二
选用三元锂离子电池,经过估算包含电池在内整车准备质量约1600KG.则电池包质量小于400KG;因此电池容量配比换算,则电池容量约40KWH.循环寿命约800次。
国家试验场:从图中看出匹配40kwh电量,以60km/h匀速行驶可以满足190km续驶里程的要求。
14) ——汽车加速时间,s。(0~50km/h≤;50~90km/h≤15s)
15)
电机的峰值功率与额定功率的关系为: (所选电机功率关系 =2)式中: ——电机峰值 Nhomakorabea率,kw;
——电机额定功率,kw;
——电机过载系数。
根据 选择驱动电机的峰值功率,这里选择 , 。
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
差速器固定速比:
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( )和最高转速( )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( ),同时在高转速时得到恒定的较高功率( )。
图1驱动电机扭矩转矩特性
(电机扩大恒功率区系数)。增大 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 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 值一般取2~3。
(9)转向助力可以采用长安底盘配套电子助力转向系统。
其他
车型
系统
纯电动微卡物流车
备注
制动系统
真空泵
额定电压
DC 12V
H-825
额定功率
30W
额定流量
40L/min
最高真空度
冷却系统
水泵
额定流量
9L/min
P62
最大流量
16L/min
额定扬程
最大扬程
电机输出功率
45W
能源系统
动力电池组
单体调定电压
DC
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
序号
名称
标示符
数值
单位
1
整车装备质量
m
1400
kg
2
总质量
M
2600
kg
3
长*宽*高
L*W*H
4100
1520
1900
mm
4
轴距
D
2700
mm
5
空气阻力系数
CD
6
正面迎风面积
A
m2
7
质心高度
h
700
mm
8
爬坡车速
Va
40
km/h
表3 20kw电动机参数
额定功率 (kw)
20
控制特性
基速以下恒转矩,基速以上恒功率
峰值功率 (kw)
40
额定转矩 ()
74
额定转速 (rpm)
2500
峰值转矩 ()
200
最高转速 (rpm)
9000
根据相关技术要求,
2.控制器性能参数
控制器:输入电压200V—360VDC;冷却要求:智能循环液冷。
(3)采用can仪表;仪表需要重新选型,供应商:武汉green
(4)换挡机构采用自动换挡手柄;型号:YONGLE(YL-703S)
(5)采用信号电压等级为5V的电子油门踏板。
(6)采用真空助力刹车系统,型号:H-825
(8)采用PTC加热块,安装与现款车型暖风机底部,达到空调制热效果。(功率:2KW)