電動汽車驅(qū)動電機匹配設(shè)計(編輯修改稿)
2025-07-27 07:29 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 汽車原理與構(gòu)造》機械工業(yè)出版社，2012.[2] （美） . 《電動汽車發(fā)展史：電池動力車輛》.北京理工大學出版社，1998.[3]陳全世.《先進電動汽車技術(shù)》化學工業(yè)出版社，2013.[4] 王志福，張承寧.《電動汽車電驅(qū)動理論與設(shè)計》，2012.[5] 胡驊，宋慧.《電動汽車（第二版）》.人民交通出版社，2006.[6] 楊萬福，余晨光.《汽車理論》.華南理工大學出版社，2010.[7] 楊金星，喬維高，劉寵譽.《電動汽車動力系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計》.武漢理工大學汽車工程學院，2009. [8]陳偉.《電動汽車的動力學建模與仿真研究》.吉林大學，2003.[9]李燕民，郜志峰.《電路與電子技術(shù)》.北京理工大學出版社（第二版），2010.[10]褚文強，辜承林.《電動汽車用輪轂電機現(xiàn)狀研究與發(fā)展趨勢》.華中科技大學，電氣與電子工程學院，2007.[11]陳全世.《先進電動汽車技術(shù)》化學工業(yè)出版社，2013.[12]王桂姣.《電動汽車輪轂電機驅(qū)動系統(tǒng)的運動特性與能量分配》.武漢理工大學，2009.2]。 通常電驅(qū)動系統(tǒng)從功能角度可分為電氣和機械兩大部分，由于驅(qū)動電機低速大扭矩的特性 ，其中機械傳動部分的結(jié)構(gòu)是可選的。電氣部分包括電機和電功率控制轉(zhuǎn)化部分。系統(tǒng)原理簡示如下圖3]：電驅(qū)動系統(tǒng)電氣系統(tǒng)機械系統(tǒng)機械變速機構(gòu)電機驅(qū)動器控制器傳動機構(gòu) 圖 6 電驅(qū)動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖 電動汽車的電機驅(qū)動系統(tǒng)把電能轉(zhuǎn)化為機械能，并通過傳動裝置（或直接）將能量傳遞到車輪進而驅(qū)動車輛按照駕駛?cè)艘庵拘旭?，是電動汽車的關(guān)鍵系統(tǒng)之一。它在電動汽車上的具體任務(wù)是：在駕駛?cè)瞬倏v控制下，將內(nèi)燃機發(fā)電機系統(tǒng)、動力電池組的電能轉(zhuǎn)化為車輪的動能驅(qū)動車輛，并在車輛制動時把車輛的動能再生為電能電能反饋到動力電池中以實現(xiàn)車輛的再生制動。電動汽車運行工況復雜，對驅(qū)動電機要求能夠頻繁的啟動/停止、加速/減速，低速和爬坡的時候要求轉(zhuǎn)矩高，高速時轉(zhuǎn)矩低，并要求寬廣的調(diào)速范圍。電機的選型要素通常包括：電機的類型、額定電壓、機械特性、效率、尺寸參數(shù)、可靠性和成本等。在基本物理參數(shù)定型的基礎(chǔ)上通過匹配驅(qū)動系統(tǒng)和電子控制系統(tǒng)是電機工作在最佳的性能區(qū)間。 對電機基本性能指標有以下要求： 1）高電壓。在允許的范圍內(nèi)采用高電壓可以減小電機尺寸，較小損耗。 2）高轉(zhuǎn)速。高轉(zhuǎn)速電機體積更小、質(zhì)量輕，可降低整車整備質(zhì)量。 3）質(zhì)量輕。輕量化設(shè)計可以降低整備質(zhì)量，節(jié)省寶貴的能量。 4）較大的啟動轉(zhuǎn)矩和較大的調(diào)速范圍。這樣匹配的電動車具有較好的啟動性能、加速性能，并可以提高駕駛舒適性，減低駕駛員操作強度，達到與傳統(tǒng)駕駛習慣的適應(yīng)。 5）效率高、損耗小，能實現(xiàn)制動能量回收。在車載能源系統(tǒng)不變的情況下，最大限度的增加續(xù)航里程，突出能源利用優(yōu)勢。 6）良好的安全性。必須具備高壓絕緣、保護設(shè)備。 7）可靠性好，適應(yīng)汽車運行的各種惡劣環(huán)境。 8）結(jié)構(gòu)簡單、維修方便，維護成本低4]。 該電動汽車基本參數(shù)要求，如下表：表 1 電動汽車基本參數(shù)要求參數(shù)數(shù)值參數(shù)數(shù)值整車正裝質(zhì)量（kg）1200滾動阻力系數(shù)f最大總質(zhì)量（kg）1400輪胎半徑（m）迎風面積（㎡）傳動效率風阻系數(shù)最高車速（km/h）100最大爬坡度（%）28 動力性指標如下：（1）最大車速；（2）在車速=60km/h時爬坡度5%（3度）；（3）在車速=40km/h時爬坡度12% （）；（4）原地起步至100km/h的加速時間；（5）最大爬坡度（16度）；（5）0到75km/h加速時間；（6）具備2~3倍過載能力5]。一般來說,電動汽車整車動力性能指標中最高車速對應(yīng)的是持續(xù)工作區(qū)，即電動機的額定功率；而最大爬坡度和全力加速時間對應(yīng)的是短時工作區(qū)(1～5min),即電動機的峰值功率。 以最高車速確定電機額定功率根據(jù)雖高車速計算電機功率時，不考慮加速阻力和坡道阻力，電機功率應(yīng)滿足： （1） （2）式中：——電機輸出功率，kw； ——傳動系效率，； ——最大車重，取1400kg。 ——滾動摩擦系數(shù)，； ——風阻系數(shù)，； ——迎風面積，㎡； ——最高車速，取100km/h。根據(jù)（1）（2）式，可以計算出滿足最高車速時，6]。 根據(jù)要求車速的爬坡度計算（3）根據(jù)公式（4），其中在車速=60km/h時爬坡度5%可得：（N）（N）（kw）根據(jù)公式（4），其中在車速=40km/h時爬坡度12%可得：（N）（N）（kw）根據(jù)（4）式，可以計算出滿足車速為60km/h時，爬坡度為5%，滿足車速為40km/h時，爬坡度為12%，7]。 根據(jù)最大爬坡度確定電機的額定功率根據(jù)公式（4），其中在車速=20km/h時爬坡度28%（16度）可得：（N）（N）（kw）根據(jù)（4）式，可以計算出滿足車速為20km/h時，爬坡度為28%，在這里假定額定功率為25kw。 根據(jù)額定功率來
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