电动汽车的结构与设计.ppt

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1、电动汽车应用技术,2023年10月3日,1、电动汽车的基本结构电力驱动子系统主能源子系统辅助控制子系统,一、电动汽车的基本结构,一、电动汽车的基本结构,2、典型电动汽车的基本结构,一、电动汽车的基本结构,3、电力驱动的结构形式,一、电动汽车的基本结构,4、储能装置的结构形式,一、电动汽车的基本结构,5、电子差速器,机械差速器,电子差速器,一、电动汽车的基本结构,6、轮毂电机驱动,内转子电动机,外转子电动机,无轴承电极视频,一、电动汽车的基本结构,无轴承电机视频,二、电动汽车的典型工况与性能指标,目前电动汽车的比功率均低于燃油汽车，电动轿车的最高车速一般选为80100km/h，电动大客车的最高车

2、速一般为7590 km/h。考虑到电动汽车在立交桥坡道上原地起步的工况。因此，在这种路面上电动汽车能克服的坡度不应低于15。市区运行的电动公共汽车，车站与车站之间的距离通常为1 km左右，车辆需要经常起步和停车，乘客时多时少，高峰时电动公共汽车的超载能力为设计载荷能力的1.41.8倍。尤其在夏天，电动公共汽车在长时间在高温、高负荷状态下工作，因此设计时应考虑合理的过热和过载保护。,根据电动汽车的不同用途，设计时电动汽车能克服的最大 坡度一般选1827比较合获适（有特殊要求的除外）。纯电动轿车由于受到电动机功率和动力电池的质量与尺寸的限制，要达到同类汽油机轿车的加速性，目前还比较困难。设计时，除

3、预先根据特殊要求外，电动汽车的加速能力与其最大爬坡能力相当即可。,二、电动汽车的典型工况与性能指标,三、传动装置,两档变速器和差速器一体化设计,两档行星齿轮变速传动简图,四、电动汽车的行驶性能,1、电动汽车的驱动力与行驶阻力,（1）驱动力,Ft 驱动力(N)；M 电动机输出转矩(Nm)；Ig 减速器或者变速器传动比；I0 主减速器传动比；电动汽车机械传动效率；r 驱动轮半径(m)。,四、电动汽车的行驶性能,1、电动汽车的驱动力与行驶阻力,（1）驱动力,y圆柱齿轮对的效率，y=0.970.98；Z一圆锥齿轮对的效率，Z=0.960.97；n传递转矩时处于啮合状态的圆柱齿轮对数；m传递转矩时处于啮

4、合状态的圆锥齿轮对数。,四、电动汽车的行驶性能,1、电动汽车的驱动力与行驶阻力,（2）电动机的转矩特性,空载转速,起动转矩,空载转矩,n=f(M)曲线,四、电动汽车的行驶性能,1、电动汽车的驱动力与行驶阻力,（2）电动机的转矩特性,n原动机转速(r/min)M原动机转矩(Nm)PM原动机的输出功率(kW),四、电动汽车的行驶性能,1、电动汽车的驱动力与行驶阻力,（2）电动机的转矩特性,串激式直流电动机的功率与转矩特性,四、电动汽车的行驶性能,1、电动汽车的驱动力与行驶阻力,（2）电动机的转矩特性,串激式交流电动机的功率与转矩特性,四、电动汽车的行驶性能,1、电动汽车的驱动力与行驶阻力,（2）电

5、动机的转矩特性,重庆电机厂50KW交流感应电动机转矩特性,四、电动汽车的行驶性能,1、电动汽车的驱动力与行驶阻力,（3）行驶阻力,Ft 电动汽车驱动力;Ff 电动汽车行驶时的滚动阻力;Fw电动汽车行驶时的空气阻力；Fi 电动汽车行驶时的坡道阻力；Fj 电动汽车行驶时的加速阻力。,G 汽车的总重力(N);汽车在坡道上行驶时道路的坡度角；F 滚动阻力系数。,在良好的硬轮面上滚动阻力系数取值范围为：当V 50 km/h时，可按下式进行计算：在良好的水平硬路面上，f 取0.010.012。,四、电动汽车的行驶性能,1、电动汽车的驱动力与行驶阻力,（3）行驶阻力滚动阻力,四、电动汽车的行驶性能,1、电动

6、汽车的驱动力与行驶阻力,（3）行驶阻力空气阻力,CD 空气阻力系数；Va 汽车行驶速度（km/h)；A 迎风面积，汽车行驶方向上的投影面积。,ABH,B 汽车前轴轮距(m);H 汽车的最大高度(m)。,四、电动汽车的行驶性能,1、电动汽车的驱动力与行驶阻力,（3）行驶阻力坡道阻力,G 汽车的总重力(N)；道路的坡度角。,四、电动汽车的行驶性能,1、电动汽车的驱动力与行驶阻力,（3）行驶阻力加速阻力,质量增加系数,2、电动汽车行驶的驱动力与行驶阻力平衡,四、电动汽车的行驶性能,汽车的动力性的评价指标有三种：汽车的最高车速 最大加速能力 最大爬坡度,2、电动汽车行驶的驱动力与行驶阻力平衡,四、电动

7、汽车的行驶性能,2、电动汽车行驶的驱动力与行驶阻力平衡,四、电动汽车的行驶性能,2、电动汽车行驶的驱动力与行驶阻力平衡,四、电动汽车的行驶性能,3、电动汽车的功率平衡,四、电动汽车的行驶性能,PM 电动机输出功率(kW);G 车重(N)；Va 车速(km/h)；电动汽车电动机输出轴至驱动轮之机械传动装置的总效率；dV/dt 电动汽车的行驶加速度(m/s2)。,3、电动汽车的功率平衡,四、电动汽车的行驶性能,3、电动汽车的功率平衡,四、电动汽车的行驶性能,4、电动汽车主电路的负载电流,四、电动汽车的行驶性能,PB 动力蓄电池组的输出功率；PIVI 逆变器的输入功率;,UB 动力蓄电池组串联时的端

8、电压(V)；IB 动力蓄电池组串联时的输出电路的电流(A)。,IV 逆变器的效率;M 电动机的效率;,UMI 逆变器输出端的线电压(V);IMI 逆变器输出端的线电流(A);cos变流感应电动机的功率因数。,5、电动汽车的续驶里程,四、电动汽车的行驶性能,(1)电动汽车续驶里程的影响因素 行驶的环境状况 电动汽车的行驶规范 滚动阻力与空气阻力消耗的能量 蓄电池的性能 电动汽车的总质量 辅助装置的能量消耗,5、电动汽车的续驶里程,四、电动汽车的行驶性能,SAE J227a试验循环工况,SAE J227a试验循环,电动汽车的行驶规范,ECE-R15城市循环,5、电动汽车的续驶里程,四、电动汽车的行驶性能,电动汽车的行驶规范,电动汽车滑行试验的V-t曲线,5、电动汽车的续驶里程,四、电动汽车的行驶性能,电动汽车行驶所需功率与速度关系图,电动汽车行驶所需要能量与车速关系图,5、电动汽车的续驶里程,四、电动汽车的行驶性能,5、电动汽车的续驶里程,四、电动汽车的行驶性能,G型厢式电动汽车等速行驶的能耗与车速关系,四、电动汽车的行驶性能,