1 原车技术参数（网上收集）结合提供的要求，查找相关资料，以郑州日产D22皮卡为原型车，其技术参数2 性能指标3 方案设计整车参数计算：迎风面积：21.650 1.690 2.7885A m =⨯=空气阻力系数：Cd=0.6； 旋转质量系数： 1.01δ= 滚动阻力系数：f=0.0353.1电动机功率选择3.1.1考虑汽车满载时 m=2550kg1汽车以最高车速，在平直路面上行驶时所需要的功率为：21()360021.15D a m a C AV P fmg V η=+取传动系统效率为0.8η=当最高车速max 30km/h V =时，车满载质量m 2550kg =()231()360021.15125500.035 2.78850.6 9.830300.83600761401 7.288750.593300.89.85()D a m aC AV P fmg V kw η=+⨯⨯⎛⎫=⨯⨯+⨯ ⎪⎝⎭=+= 2 考虑汽车的加速性能要求额定功率可表达为：()22221235vtraction f b v r fa D f f a M P V V M gf V C A V t δρ=+++ 这里我们假设驱动电机速比X=2，则vb=0.5Vf=15km/h()2222222223521.15300.40.6 2.788525503015230 3.6 =()25509.80.03520 3.6 3.63 3.621.15 =11067.708+4859.167+2.197 =1592D f ftractionf b r f a C A V m P V V mgf V t =+++⎛⎫⨯⨯⨯ ⎪⎛⎫⎛⎫⎝⎭⨯++⨯⨯⨯⨯+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭9.1(W)这里我们假设驱动电机速比X=4，则基速vb=0.25Vf=7.5km/h()2222222223521.15300.40.6 2.78852550307.5230 3.6 =()25509.80.03520 3.6 3.63 3.621.15 =9407.552+4859.167+2.197 =1426D f f tractionf b r f a C A V m P V V mgf V t =+++⎛⎫⨯⨯⨯ ⎪⎛⎫⎛⎫⎝⎭⨯++⨯⨯⨯⨯+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭8.9(W)3 考虑汽车的爬坡性能基速为X=2，Vb=15km/h 时，21(cos sin )360021.15D a i a T C AV P fmg mg V ααη=++根据性能要求14α=，则()231(cos sin )360021.15125500.035 2.78850.625509.815sin =9.815cos 150.836007614036001 = 3.5360.074225.190.8 =36D a i aT C AV P fmg mg V ααηαα=++⨯⨯⨯⨯⎛⎫⨯⨯⨯+⨯+ ⎪⎝⎭++基速为X=4，Vb=7.5km/h 时()231(cos sin )360021.15125500.035 2.78850.625509.87.5sin =9.87.5cos 7.50.836007614036001 = 1.7680.009312.5950.8 =14.4D a i aT C AV P fmg mg V ααηαα=++⨯⨯⨯⨯⎛⎫⨯⨯⨯+⨯+ ⎪⎝⎭++3.1.2考虑汽车空载时 m=1475kg1 空载汽车以最高车速，在平直路面上行驶时所需要的功率为：21()360021.15D a m a C AV P fmg V η=+取传动系统效率为0.8η=当最高车速max 30km/h V =时，车满载质量m 1475kg =()231()360021.15114750.035 2.78850.6 9.830300.83600761401 4.216040.593300.86.01()D a m aC AV P fmg V kw η=+⨯⨯⎛⎫=⨯⨯+⨯ ⎪⎝⎭=+= 2 考虑空载汽车的加速性能要求，额定功率可表达为：()22221235vtraction f b v r fa D f f a M P V V M gf V C A V t δρ=+++ 这里我们假设驱动电机速比X=2，则vb=0.5Vf=15km/h()2222222223521.15300.40.6 2.788514753015230 3.6 =()14759.80.03520 3.6 3.63 3.621.15 =6401.910+2810.695+2.197 =9214.D f ftractionf b r f a C A V m P V V mgf V t =+++⎛⎫⨯⨯⨯ ⎪⎛⎫⎛⎫⎝⎭⨯++⨯⨯⨯⨯+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭8(W)这里我们假设驱动电机速比X=4，则vb=0.5Vf=7.5km/h()2222222223521.15300.40.6 2.78851475307.5230 3.6 =()14759.80.03520 3.6 3.63 3.621.15 =5441.6235++2810.695+2.197 =82D f f tractionf b r f a C A V m P V V mgf V t =+++⎛⎫⨯⨯⨯ ⎪⎛⎫⎛⎫⎝⎭⨯++⨯⨯⨯⨯+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭54.52(W)3考虑空载汽车的爬坡性能基速为X=2，Vb=15km/h 时，21(cos sin )360021.15D a i a T C AV P fmg mg V ααη=++根据性能要求14α=，则()231(cos sin )360021.15114750.035 2.78850.614759.815sin =9.815cos 150.836007614036001 = 2.0450.074214.570.8 =20.86D a i aT C AV P fmg mg V ααηαα=++⨯⨯⨯⨯⎛⎫⨯⨯⨯+⨯+ ⎪⎝⎭++基速为X=4，Vb=7.5km/h 时()231(cos sin )360021.15114750.035 2.78850.614759.87.5sin =9.87.5cos 7.50.836007614036001 = 1.02270.00937.28530.8 =8.317D a i aT C AV P fmg mg V ααηαα=++⨯⨯⨯⨯⎛⎫⨯⨯⨯+⨯+ ⎪⎝⎭++小结：为了直观比较，我们将计算结果用直方图表示出来，如下图所示：由此，我们可以选择电机为10～15kW ，速比为X=4，可以满足性能指标的要求。
3.2 电机转速选择选择电机最高转速为Nmax=6000r/m 选择电机额定转速为N=1500r/m4 减速器传动比的选择主减速器传动比的最大值要满足汽车最高速要求，即：max 0.37760000.35927.068630i ⨯⨯==主减速器传动比的最小值要满足为max 1maxv g T n F ri T η=式中 T nmax ——电机最高转速对应的最大输出转矩；max v F ——最高车速对应的行驶阻力2max221.150.6 2.788530 0.03525509.821.15874.6571.196 945.86()D v C AV F fmg N =+⨯⨯=⨯⨯+=+= max 109549954915.915()6000n P T Nm n ==∙= max 1max 945.860.35922.460.9515.915v g T n F r i T η===故减速器减速比应取022.4627.07i <<5 电池参数的确定5.1 电池个数的确定 初定系统电压为V=336V根据提供的电池要求我们初步选择单体为12V 的阀控铅酸电池。
max max2812series cell V V N V === 2.按纯电动行驶能量需求来选择电池容量由于电池的能量计算公式为1000ess ess W U C = (16)ess W ——电池组的实际能量/kwh ess U ——电池组的平均工作电压 /V而电池组由电池块串联而成即满足以下公式mod ess bat el U n U = (17)C —电池块的容量/Ah汽车以纯电动行驶里程S(km)所需的能量可以通过下式计算假定汽车以V ele (km/h)速度行驶21360021.15d ele ele ele C A V P m g f V ⎡⎤=+⎢⎥⎣⎦ (18)(/)road ele ele ele W P t P S V == (19) ele P 汽车以纯电动驱动所需的功率/kwroad W 汽车以纯电驱动行驶里程S(km)所需的路面能量/kwh()231()360021.15125500.035 2.78850.6 9.815150.83600761401 3.6443750.07420.84.65()D a ele aC AV P fmg V kw η=+⨯⨯⎛⎫=⨯⨯+⨯ ⎪⎝⎭=+= 120(/) 4.65()37.2kWh 15road ele ele ele W P t P S V ====ess mc road W W η>1000/37.21000 =336=110.7(AH)roadessW C U η>∙⨯若并联支路数parallel N =1series paralell n N N =∙=28 C=100AH若并联支路数parallel N =2series paralell n N N =∙=56 C=50AH6 ADVISOR 仿真分析根据上面的计算结果，利用ADVISOR 仿真软件，仿真方案车型的性能。
车最高速度高于30km/h ，根据仿真结果可知Vmax=31.6km/h ，图3为阀控铅酸电池电池SOC 随时间变化曲线，在一个工况循环内电池SOC 变化小于0.1；整车在15km/h 等速下续始里程为95.7km 。
图4为电机实际输出的转矩时间变化曲线，图5为电池电流随时间变化曲线。
图6为电池输出功率曲线。
图7为电动汽车各个组件的能量利用表。
k m /h图2 改装汽车ECE-10工况下车速与时间曲线200400600800e s s _s o c _h i s t图3 电池soc 随时间变化曲线m c _t r q _o u t _a图4 电机转矩随时间变化曲线-200e s s _c u r r e n t图5 电池电流随时间变化曲线4e s s _p w r _o u t _a图6 电池输出功率随时间变化曲线各个组件的效率如下表所示：小结：仿真过程中，考虑采用阀控铅酸电池的影响，在整车满载质量的基础上又增加1000kg电池的质量，仿真最高车速和加速性能能够满足要求，爬坡性能和续驶里程较要求稍低。