【正文】 ......................... 4 研究?jī)?nèi)容 .................................................... 5 2 電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)組成及性能 ........................................ 6 電動(dòng)汽車(chē)基本結(jié)構(gòu) ............................................ 6 電動(dòng)汽車(chē)系統(tǒng)組成 ...................................... 6 電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式 .............................. 7 電動(dòng)汽車(chē)主要部件 ..................................... 9 電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力 系統(tǒng)性能 ....................................... 12 電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力性 ....................................... 12 電動(dòng)汽車(chē)經(jīng)濟(jì)性 ....................................... 14 本章小結(jié) ................................................... 15 3 電動(dòng)汽車(chē)關(guān)鍵技 術(shù) ................................................. 16 電動(dòng)機(jī)技術(shù) ................................................. 16 蓄電池技術(shù) ................................................. 18 電池管理系統(tǒng) ............................................... 19 本章小結(jié) ................................................... 19 4 電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)匹配 ......................................... 21 電動(dòng)機(jī)參數(shù)匹配： ........................................... 21 電動(dòng)機(jī)參數(shù)計(jì)算： ..................................... 21 電機(jī)參數(shù)選?。?....................................... 24 電機(jī)控制器： ......................................... 24 冷卻水箱設(shè)計(jì) ......................................... 24 電池系統(tǒng)匹配 ............................................... 29 2 電池參數(shù)計(jì)算 ......................................... 29 電池參數(shù)選取 ......................................... 30 傳動(dòng)系參數(shù)設(shè)計(jì) ............................................. 30 單級(jí)主減速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ................................. 31 單級(jí)主減 速器參數(shù)計(jì)算 ................................. 31 單級(jí)主減速器錐齒輪強(qiáng)度校核 ........................... 34 聯(lián)軸器設(shè)計(jì) ........................................... 36 本章小結(jié) ................................................... 39 5 結(jié)論與展望 ....................................................... 40 結(jié)論 ....................................................... 40 展望 ....................................................... 40 致 謝： ............................................ 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 追溯電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展起源，比內(nèi)燃機(jī)還要早十幾年，但是電動(dòng)汽車(chē)對(duì)技術(shù)要求較高，受技術(shù)限制所以電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展一直落后于內(nèi)燃機(jī)發(fā)展。奔馳確立“藍(lán)色效能戰(zhàn)略、混合動(dòng)力戰(zhàn)略和燃料電池實(shí)現(xiàn)零排放”的三階段戰(zhàn)略，奔馳 Smart電動(dòng)汽車(chē)最高時(shí)速為 100km/h，電動(dòng)機(jī)功率為 40 馬力，續(xù)駛里程 115km,每公里消耗十二千瓦電量，被評(píng)為城市交通中最節(jié)能最環(huán)保車(chē)型之一 [5]。 2021 年第十一屆北京國(guó)際汽車(chē)展覽會(huì)上，各大汽車(chē)廠家推出新型電動(dòng)汽車(chē)，東風(fēng)、一汽、奇瑞等國(guó)內(nèi)各大汽車(chē)制廠也制定的電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展計(jì)劃。電動(dòng)汽車(chē)配套基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)更是一個(gè)龐大長(zhǎng)期的系統(tǒng)工程，它決定了電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)的發(fā)展命運(yùn)，電動(dòng)汽車(chē)實(shí)現(xiàn)全國(guó)范圍內(nèi)的正常運(yùn)行需要健全基礎(chǔ)設(shè)施，標(biāo)準(zhǔn)化的技術(shù)要求，規(guī)范化的充電站、蓄電池管理站和維修站，此外還需要相應(yīng)的法律法規(guī)規(guī)范電動(dòng)車(chē)的使用。驅(qū)動(dòng)電機(jī)是整個(gè)電動(dòng)汽車(chē)的核心部件，其有兩個(gè)左右，啟動(dòng)、加速和正常行駛時(shí)，電動(dòng)機(jī)需要根據(jù)控制傳來(lái)的指令將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能提供給驅(qū)動(dòng)輪，下坡或制動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)成為發(fā)電機(jī)，將驅(qū)動(dòng)輪通過(guò)傳動(dòng)系傳來(lái)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能儲(chǔ)存在蓄電池中。輔助系統(tǒng)包括動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、輔助動(dòng)力源和冷氣和暖氣。布置方式可分為前輪驅(qū)動(dòng)、后輪驅(qū)動(dòng)、四輪驅(qū)動(dòng)，不 管哪種布置方式，都需要用到控制器控制電動(dòng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)差速的目的，此布置方案對(duì)技術(shù)要求最高，成本也是最高的，目前應(yīng)用不廣泛。 本文所設(shè)計(jì)車(chē)型是參考東風(fēng)小康 K05 廂式貨車(chē)，根據(jù)電動(dòng)汽車(chē)工作要求，選擇動(dòng)力系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)方式為電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)橋組合式。電動(dòng)機(jī)對(duì) 工作環(huán)境要求較高，所以應(yīng)該具備高可靠性，便于維修的特點(diǎn)。 連續(xù)放電率和自放電率是指電池連續(xù)放電時(shí)間，一般要求 1 小時(shí)放電 70%，自放電率是指在一定 條件下，電量保持能力，要求時(shí)間越長(zhǎng)越好。 能量消耗率是指電動(dòng)汽車(chē)在規(guī)定的實(shí)驗(yàn)條件下，對(duì)電池重新充電，充電所需要電能與行駛距離的比值。直流電機(jī)可以在重載工況下實(shí)現(xiàn)均勻、平滑的無(wú)級(jí)調(diào)速，而且調(diào)速范圍廣，此外直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)力矩大適用于重負(fù)載機(jī)械，但是它質(zhì)量、體積比較大，與輕量化設(shè)計(jì)理念不一致，同時(shí)效率低經(jīng)濟(jì)性不好，所以在汽車(chē)上應(yīng)用受限。交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)及控制器如圖 32 所示。永磁同步電動(dòng)機(jī)及控制器如圖 34 所示。 表 31 不同類(lèi)型蓄電池性能比較 電池類(lèi)型 鉛酸電池 鎳氫電池 鋰離子電池 正極 PbO2 NiOOH LiCoO2 電解液 H2SO4 KOH LiPF6 負(fù)極 Pb MH C 能量密度（ Wh/kg） 30 6080 100 基本電壓 2V 自我放電率（月） 5% 30% 10% 可充電次數(shù) 200500 500 1000 容忍過(guò)充電率 高 低 非常低 最佳放電率 30%50% 80% 60% 容許負(fù)載 高 最低 低 最快充電 8H 2H 3H 工作溫度 20600C 20600C 20600C 估計(jì)成本 25 70 100 鉛酸電池：電極主要由鉛及其氧化物制成，電解液是硫酸溶液的一種 蓄電池 。在充放電過(guò)程中， Li+ 在兩個(gè)電極之間往返嵌入和脫嵌：充電時(shí)， Li+從正極脫嵌，經(jīng)過(guò)電解質(zhì)嵌入負(fù)極，負(fù)極處于富鋰狀態(tài)；放電時(shí)則相反。 電池管理系統(tǒng)如圖 35 所示。 電動(dòng)貨車(chē)在滿(mǎn)載最大爬坡度工況時(shí)所需扭矩最大扭矩： ? ?m a xm a xm a xm a x s inc os1 i rfMgT rrT????? ??? (47) 經(jīng)計(jì)算得： mNT * ax ? (48) 考慮電機(jī)扭矩余量，故選取： mNT *160max ? (49) 驅(qū)動(dòng)電機(jī)滿(mǎn)足額定轉(zhuǎn)速： max max9550T Pnr ?? (410) 帶入數(shù)據(jù)計(jì)算得： min/1790rnr ? (411) 驅(qū)動(dòng)電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩： rnPT 00 9550?? (412) 計(jì)算得： mNT *800 ? (413) 最高車(chē)速時(shí)電機(jī)最高轉(zhuǎn)速： rrivn ??? minmaxmax (414) 24 計(jì)算得： min/5488m ax rn ? (415) 選取電機(jī)最高轉(zhuǎn)速： min/6500m ax rn ? (416) 電機(jī)參數(shù)選?。? 根據(jù)計(jì)算電動(dòng)貨車(chē)功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩需求，結(jié)合電動(dòng)機(jī)廠家所提供電機(jī)參數(shù)，電機(jī)參數(shù)如表 42所示。 散熱器設(shè)計(jì) 散熱器是冷卻系統(tǒng)散發(fā)熱量的主要部件，其作用是將循環(huán)水中的熱量散發(fā)到外界，降低循環(huán)水的溫度，達(dá)到冷卻電動(dòng)機(jī)和控制器的目的 。 圖 42 管帶式散熱器結(jié)構(gòu) 散熱器面積由散發(fā)的熱量決定的，其計(jì)算公式為： mww tKQS ?? ? (417) 26 式中 wQ 為散發(fā)熱量（ kJ/h）； w? 為散熱器貯備系數(shù)，取 ； K 為傳熱系數(shù)（ W/（ m2 wt? 為水泵進(jìn)出水溫差，取 500C 計(jì)算得： kWQw ? 帶入數(shù)據(jù)得： mS? 求得散熱器面積，根據(jù) QC/T 2902591，選擇汽車(chē)管帶式散熱器芯子型式尺寸。風(fēng)扇材料包括薄板型和工程塑料型，本文選取帶金屬鑲嵌的復(fù)合塑料風(fēng)扇。 h。 在工作過(guò)程中，可改善齒輪的磨合過(guò)程，使其具有更高的運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性。 為了嚙合平穩(wěn)、噪聲小和具有高的疲勞強(qiáng)度，對(duì)于轎車(chē)， 1Z 一般不少于 9；對(duì)于貨車(chē)， 1Z 一般不少于 6。此外，在安裝時(shí)有位置偏差或由于制造、熱處理變形等原因，使齒輪工作時(shí)載荷集中于輪齒小端，會(huì)引起輪齒小端過(guò)早損壞和疲勞損傷。 上述按 ? ?csce TT ,min 計(jì)算的最大彎曲應(yīng)力不超過(guò) 700MPa；按 cFT 計(jì)算的疲勞彎曲應(yīng) 35 力不應(yīng)超過(guò) 210MPa，破壞的循環(huán)次數(shù)為 6106? 。膜片聯(lián)軸器特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，彈性元件的連接沒(méi)有間隙，不需要潤(rùn)滑，維護(hù)方便，平衡容易，質(zhì)量小，對(duì)環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，主要用于載荷平穩(wěn)的高速傳動(dòng)。 40 5 結(jié)論與展望 結(jié)論 本文基于東風(fēng)小康某款廂式貨車(chē)，系統(tǒng)的闡述了電動(dòng)汽車(chē)的基本組成及布置形式，通過(guò)查閱文獻(xiàn)和實(shí)際調(diào)查，了解小型電動(dòng)汽車(chē) 的發(fā)展現(xiàn)狀，并對(duì)電動(dòng)汽車(chē)部分關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究分析，主要針對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的電動(dòng)機(jī)、主減速器進(jìn)行設(shè)計(jì)選型。