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纯电动汽车设计方案190410
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② 速度范围宽,电机可以在低中高大速度范围内运行,而有刷电机由于受机械 换向的影响,电机只能在中低速下运行。 ③ 电机效率高,尤其是在轻载车况下,电机仍能保持较高的效率,这对珍贵的 电池能量是很重要的。 ④ 过载能力强,这种电机比 Y系列电动机可提高过载能力 2倍以上,满足车辆 的突起堵转需要。 ⑤ 再生制动效果好,因电机转子具有很高的永久磁场,在汽车下坡或制动时电 机可完全进入发电机状态,给电池充电,同时起到电制动作用,减轻机械刹 车负担。 ⑥ 电机体积小、重量轻、比功率大、可有效地减轻重量、节省空间。 ⑦ 电机无机械换向器,采用全封闭式结构,防止尘土进入电机内部,可靠性高。 ⑧ 电机控制系统比异步电机简单。缺点是电机本身比交流电机复杂,控制器比 有刷直流电机复杂。
接线说明
四 、蓄电池的选择
电动汽车发展的最大因素是动力蓄电池,应用在电动汽车上的电源系统应有以 下要求: (1)高的比能量和能量密度; (2)高的比功率和功率密度; (3)快速充电和深度放电的能力; (4)使用寿命长; (5)自放电率小,充电效率高;; (6)安全性能良好,且成本低廉; (7)免维修; (8)对环境无危害,可回收性好。 以下是几种蓄电池特性的比较 单体电 比能量 比功率 压(V) (W/h/kg) ((W/kg)
一、汽车 产品定位
二 、汽车 底盘布置形 式
采用电动机前置前驱形式,变速驱动桥将变速器、主减速器和差速器安装 在同一个外壳(常称为变速器壳)之内。这样可以有效地简化结构,减小体积,提 高传动效率。而且取消了传动轴,可使汽车自重减轻。 电池组安装在前后两排座椅下。
三 、驱动电机的选择
电动汽车电机是将电源电能转换为机械能,通过传动装置或直接驱动车轮的 汽车驱动装置,该电机与其他电机相比具有体积小、重量轻、效率高且高效区范 围广、调速性能好等特点。 电动汽车用电动机在需要满足汽车行走的功能同时,还应满足行车时的舒 适性、耐环境性、一次充电的续行里程等性能,该电机要求比普通工业用电动机 更为严格的技术规范,还希望有如下功能: 体积小,重量轻。 减小有限的车载空间,特别是总质量的减小,在整个运行范围内高效率。 一次充电续行里程长,特别是行走方式频繁改变时,低负载运行时,也有较高 的效率。 低速大转矩特性及宽范围内的恒功率特性。 综合上述原因考虑我们初步选定永磁无刷直流电机作为驱动电机。 无刷直流电机优点是: ① 电机外特性好,非常符合电动车辆的负载特性,尤其是电机具有可贵的低速 大转矩特性,能够提供大的起动转矩,满足车辆的加速要求。
144 120 2.5 2500 92 4 144 3000
ZYCD-6 120 100 5.5 3300 92 9 120 4000 45 S2-60 Φ 190*270 120 96 10 1600 92 15 120 2000 150 S2-40 Φ 219*415 ZYCD-10 288 216 10 3000 93 15 280 4000 80 S1 Φ 216*340 ZYCD-15 120 100 15 3000 92 36 120 3600 120 S2-60 Φ 245*454 288 216 18.5 3000 92 32 280 4000 ZYCD-20 144 120 20 3000 92 35 144 3600 400 20 2000 93 800 20 4000 93
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电池放电曲线图
电池性能指标 项目名称 额定容量(AH) 额定电压(V) 内阻(1kHz AC,mΩ ) 充电截止电压(cccv 模式,V) 放电截止电压(V) 标准充电电流(0.3C,A) 最大瞬间放电电流(持续时间 10s,A) 循环寿命(0.3C 充放,80%DOD) 工作温度范围 充电 放电 储存温度范围 重量(Kg) 壳体材料
SE100AH A 100 3.2 ≤0.9 3.6 2.5 80 800 2000 0℃~55℃ -25℃~ 55℃ -25℃~ 45℃ 塑料 3.1± 0.1
五 、 技术参数
长*宽*高:3460*1618*1465 轴距:2340 电动机前置前驱 主减速器传动比 i0=2.13 轮胎规格:165/60 R14 (165 为轮胎的名义断面宽度/mm、60 为轮胎的高宽 比/%、R 表示为子午线轮胎、14 为安装轮辋的外径/inch 其中 1inch =25.4mm) 轮胎的半径: r=H+1/2xd=165*60%+25.4x14/2=165*60%+355.6/2=276.8mm=0.2768m
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S1 150 S1 S1 S1
Φ 245*470 Φ 294*500 Φ 294*504 Φ 294*504
240 180 30 3000 94 50 240 4000 ZYCD-30 288 210 30 3000 94 50 280 4000 ZYCD-45 288 210 40 3000 93 60 288 4000 300 S1 250
安装型式 安装结构型式代号 机壳外圆安装 端盖凸缘安装 底脚安装 安装结构型式 单轴伸 A5 A3 A1 机座号 55-110 55-110 90-110
双轴伸 AA5 AA3 AA1
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使用条件 1、海拔不超过 4000m; 2、环境温度:-25℃~+40℃; 3、相对湿度:≤95%(25℃时); 4、允许温升:不超过 75k(海拔 为 1000m时)
永磁无刷直流电机的技术数据: 电源 额定 额定 额定 额定 最大 最高 最高 最大 参数 电压 电压 功率 转速 效率 功率 电压 转速 转矩 型号 V V kW rpm % kW V rpm N.m S1 25 ZYCD-3 384 2.5 2500 92 4 120 2.5 3000 92 S1 S1 Φ 200*220 Φ 165*260 27 27 31 75 55 84 85 120 123 125 min mm*mm Φ 165*265 25 工作制 直径*长度 Kg 外形尺寸 重量
目录
一、 汽车产品定位 …………………………………………3 二、 汽车底盘布置形式 ……………………………………4 三、 驱动电机的选择 ………………………………………5 四、 蓄电池的选择 …………………………………………8 五、 技术参数………………………………………………10 六、成本分析 …………………12
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质量:车载五人为装载质量(包括驾驶员),以每个人的体重为 75kg、货物的 质量为 55kg,则装载质量为 75x5+55=430kg ,整车装备质量为 870kg,则总 质量为 430kg+870kg=1300kg。 最大爬坡度:Ft=Ttq xi xi x0 η /r=uxmxgxcosa+mxgxsina g1 t 有 210x2.75x2.13x0.876/0.2768=0.013x13000xcosa+13000xsina 求得 a=16.7º 即最大爬坡度为 i=30% i =2.75 i =2 ig3 =1.5 i =1 g4 i 变速器传动比(自行设计)0 i =2.13 倒 g1 g2 =-2.45 汽车的最大速度:Vmax=0.377xrxn/(ig4 xi()) =0.377x0.2768x3000/1x2.13=147km/h 百公里加速时间: 1 档:减速比=i0*i g1 =2.13*2.75=5.8577 扭矩=210*5.8577=1230.12N*m 驱动力=扭矩/r=1230.12/0.2768=4444N 车重 m=1300kg a=F/m=4444/1300=3.42m/s2 F=ma 3000 转时 1 档最大速度 Vmax=0.377*r*n/i /i =0.377*0.2768*3000/2.75/2.13=53.4km/h=14.846m/s g1 0 V=at t =V/a=14.846/3.42=4.34s 2 档:减速比=i0*i1g2 =2.13*2=4.26 扭矩=210*4.26=894.6N.m 驱动力=扭矩/r=894.6/0.2768=3232N 车重 m=1300kg a=F/m=3232/1300=2.486m/s2 F=ma 3000 转时 2 档最大速度 Vmax=0.377*r*n/ig2 /i 0 =0.377*0.2768*3000/2/2.13=73.488km/h=20.4m/s t2=V/a=(20.4-14.846)/2.486=2.234s 3 档:减速比=i0*i g3 =2.13*1.5=3.195 扭矩=210*3.195=670.95N.m 驱动力=扭矩/r=670.95/0.2768=2424N 车重 m=1300kg a=F/m=2424/1300=1.8645m/s2 F=ma 3000 转时 3 档最大速度 Vmax=0.377*r*n/ig1 /i 0 =0.377*0.2768*3000/1.5/2.13=98km/h=27.22m/s t3=V/a=(27.22-20.4)/1.8645=3.6575s 4 档:减速比=i0*i g4 =2.13*1=2.13 扭矩=210*2.13=447.3N.m 驱动力=扭矩/r=894.6/0.2768=1616N 车重 m=1300kg
S1 S1
Φ 294*504 Φ 294*517 Φ 294*580
123 125 142 320 300 410 500
288 55 3000 93 75
ZYCD-60
400 S2-60 Φ 420*650
384 350 60 2000 92 100 384 2500 1000 S2-60 Φ 420*670 384 288 75 2500 94 125 384 3400 1050 S2-90 Φ 460*800 ZYCD-75 384 288 75 2700 94 125 384 3600 1200 S2-90 Φ 460*1000 综合电动汽车的动力要求通过上表对比我们选定型号 ZYCD-30为驱动电机。
锂离子 3.6~4.0