纯电动轻型商用车驱动电机与动力电池选型.pdf

设计研究『
纯电动轻型商用车驱动电机与动力电池选型
付华芳,段炼一铂,曹海红
东风汽车股份有限公司商品研发院,湖北武汉430057)
摘要:通过对纯电动轻型商用车的开发设计,阐述根据整车主要性能的要求,对驱动电机与动力电池的选型进行合
理计算和设计匹配,为纯电动轻型商用车的电驱动系统初步选型提供设计依据,并使其满足整车动力性及可靠性的要求
关键词:纯电动汽车;驱动电机;动力电池
中图分类号:U469.72文献标识码:A文章编号:1003-8639(2014)05-0022-03
Lectotype of Driving Motor and Power Cell for Pure Electrical Light Commercial Vehicle
FU Hua-fang, DUAN Lian-yibo, CAO Hai-hong
(Product R &D Center, Dongfeng Automobile Co, Itd, Wuhan 430057, China
Abstract: The lectotype of driving motor and power cell are calculated and matched according to the
requirements of vehicle performance in the development of pure electrical light commercial vehicle, providing the
design considerations for the preliminary lectotype of its power drive system and meeting the requirements of vehicle
dynamic property and reliability
words: pure EV; driving motor; power cell
为了响应国家节能减排绿色环保的政策,建设选用,对纯电动汽车的开发显得尤为重要。
节约型社会的基本国策,纯电动汽车以其噪声小
本文根据东风汽车股份有限公司开发的一款纯
零排放等优点是实现这一目标的最佳解决方案。纯电动轻型商用车为背景,根据整车的基本参数与性
电动汽车中,驱动电机和动力电池组成的电驱动系能目标要求,对驱动电机和动力电池的匹配选型进
统取代原有的内燃机驱动系统,是纯电动汽车的核行系统的论证计算。整车的基本参数及主要性能目
心组成部件,根据整车的基本参数与目标性能合理标参数见表1。
表1整车性能及目标参数
项目性能
参数
性能
参数
1km最高车速/(km/h
0-30km/h原地起步连续换档加速时间/s
≤10
30min最高车速/(km/h
30-50km/h加速时间/s
最大爬坡度/%
≥21
4%爬坡速度/(km/h)
≥20
驻坡能力/%
≥20
12%爬坡速度/(km/h
≥10
性能最小转弯直径/m
≤13
充电时间(AC220V充电)h
≤
目标经济运行车速/(km/h)
后桥主减速比。
5.833
车外加速噪声/dB
减速器速比
等速(40km/h)续驶里程/kn
100(环境温度为-5~10℃)/130(环境温度为10~40℃)
滚动摩擦系数/f
0.015
风阻系数C
0.85
滚动半径r/m
爬坡度e
11.3
迎风面积A/m
2.356
效率η
0.9
外形尺寸(长x宽x高)/mam
4480x1660x2060前/后悬/mm
555/880
尺寸空载接近角/离去角/O
前/后轮距/mm
1400/136
参数轮胎
6.0-14LT-8PR
轴距/mm
最小离地间隙/mm
185
车轮滚动半径/m
0.324
空载
整备质量/kg
2010
总质量/kg
3600
质量
前/片轴轴荷/kg
873/1137
满载
前/后轴轴荷/kg
1176/2424
參数前/后轴轴荷许用值/kg
1500/2500
载质量/kg
1460
收稿日期:2013-10-09;修回日期:2013-10-29
作者简介:付华芳(1973-),女,高级工程师,从事汽车电器设计工作,研究方向为汽车电器零部件的设计开发;段炼
铂(1985-),男,工程师,从事汽车电器设计工作,研究方向为汽车电器零部件的设计开发;曹海红(1980-),女,工程
师,从事汽车电器设计工作,研究方向为汽车电器零部件的设计开发。
22《汽车电器》2014年第5期
peels Researcb_??设计研究
1驱动电机选型
P。(P+P+P
1.1驱动电机种类选型
各种电动机性能比较如表2所示。永磁电动机
式中:P一坡度阻力功率。
具有较高的功率密度和峰值效率,同时体积小、质
带入目标性能参数计算得到:P=(P+P+P)/m=
量轻,成本适中,符合设计车型整车装配要求,为19.96kW。
此驱动电机选用永磁同步电动机。
综合以上2种情况,选取理想的电机功率为
表2各种电动机的性能比较
9.96kW。
项目
直流
交流
永磁开关磁阻
2)常规车速确定电机额定转速
电动机电动机电动机电动机
电机额定转速计算公式为
转速范围
4000
12000
4000~
/(r/min)
500020000100>15000
0.377T
功率密度
低
中
高
较高
式中:一减速器速比;。一后桥主减速
功率因数
2-8590-9360~65
比;ow工作车速50km/h
峰值效率/%
85~8
94-9595-9785~90
负荷效率/%
0-8790-~92
代入目标性能参数计算得到:
Lg XLOXUN
过载能力/%
200300~500300300~500
0.377
恒功率区比例
1:2.25
1:3
7163r/min。
电动机质量
重
轻
轻
3)确定额定转矩
电动机外形尺寸大
中
小
根据电机额定功率和额定转速计算额定转矩
可靠性
般
好
优良
好
MB=(9549xP)/nm=26.61N
结构坚固性
差
好一般优良
4)计算峰值转矩
控制操作性能
最好
好
好
控制器成本
高
好高
按最大爬坡度计算,公式为
低
般
xr
M
g××
1.2驱动电机参数选择原则
式中