3.5T純電動汽車動力系統(tǒng)的匹配計算

摘 要：電動汽車（Electric Vehicle，簡稱EV）是當前解決能源短缺和環(huán)境污染問題可行的技術之一。電動汽車是由車載動力電池作為能量源的零排放汽車。文章基于3.5T輕卡進行改裝，對整車動力學匹配計算，按照動力性能的要求，運用汽車理論、電動機等相關知識，對電動機的功率、扭矩及電池的容量規(guī)格等進行匹配計算。

關鍵詞：電動汽車；參數匹配；電機；電池

以3.5T輕卡為基礎，拆除發(fā)動機及發(fā)動機附屬設備，進、排氣系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)，燃油供給系統(tǒng)，電機取代原燃油汽車的發(fā)動機，通過動力匹配計算來完善電動汽車電機等的選型。

1 動力系統(tǒng)各部件的額定運行條件

動力系統(tǒng)各部件應能在下列環(huán)境條件下額定運行：（1）海拔高度：≤1200m；（2）環(huán)境溫度范圍：-20℃～50℃；（3）空氣相對濕度：最濕月月平均最大相對濕度為90%；（4）應能承受汽車所受的雨、雪、風沙的侵襲；（5）應能承受汽車正常運行時所產生的沖擊與振動。

振動要求為：相應于車輛的鉛垂向、橫向和縱向具有頻率f為10～50Hz的正弦振動，其振幅不大于A：當f為1～10Hz時：A=25/f，mm；當f為10～50Hz時：A=250/f2，mm。

沖擊要求為：相應于車輛的縱向能承受加速度不大于30m/s2的沖擊。

2 整車改裝成電動汽車后所能達到的相關參數（如表1）

3 設計匹配計算過程

3.1 根據最高車速和變速箱五檔速比計算電機的最高轉速

電動機的功率應能夠滿足根據以上計算得到的功率。本次設計選用的永磁同步電機為：額定功率30kW，最大功率60kW，可以滿足功率要求。同時，電機的最大轉速4000rpm，最大轉矩250Nm。

4 動力電池的選型

4.1 若選擇磷酸鐵鋰電池

根據整車續(xù)駛里程要求，車輛滿載維持平路60km/h行駛時，則驅動功率15kW，每100km耗電量W（kWh）為：100/60*15=25kWh，則每公里耗電量為0.25kWh。選擇磷酸鐵鋰電池，磷酸鐵鋰電池可用電量區(qū)間為80%，則續(xù)駛里程為60km時，磷酸鐵鋰電池總電量Q為：0.25*60/80%=18.75kWh。總線額定電壓320V，則可以得到續(xù)駛里程為60km時的所需電池安時數為58.6Ah，考慮附件耗電量為600W，則可以選60Ah電池。根據整車續(xù)駛里程要求，車輛空載維持平路60km/h行駛時，則驅動功率10kW，每100km耗電量W（kWh）為：100/60*10=16.7kWh，則每公里耗電量為0.17kWh。磷酸鐵鋰電池可用電量區(qū)間為80%，則空載時續(xù)駛里程為320*60*80%/0.17=90km。若本次設計采用磷酸鐵鋰電池，經計算可知：磷酸鐵鋰電池的規(guī)格為320V60AH。

4.2 若選擇鉛酸蓄電池

根據計算，在本設計蓄電池的容量下，當放電深度不超過50%時，電動汽車以60km/h勻速行駛的行駛里程62km。經計算得鉛酸電池的規(guī)格為288V120AH。

5 結束語

在整車基本參數的基礎上，運用了汽車理論、電動機和電池的相關知識，對電動機、電池的主要特性參數進行設計與匹配計算，實現整車參數的合理匹配。此次設計選用了兩種不同類型的動力電池，主要考慮到可以根據改裝后不同用途的車型選用不同類型的動力電池，在成本上、用途上得到更好的控制。

參考文獻

[1]余志生.汽車理論[M].2000.

[2]崔勝民.新能源汽車技術[M].2009.