電動(dòng)汽車(chē)總體設(shè)計(jì)

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1、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)電動(dòng)汽車(chē)總體設(shè)計(jì)電動(dòng)汽車(chē)總體設(shè)計(jì) 作品編號(hào)：作品編號(hào)：JL731960JL731960 姓名：姓名： 指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師：所在學(xué)校：吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院所在學(xué)校：吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院 20122012 年年 7 7 月月 1 1 日日電動(dòng)汽車(chē)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1前言前言1 電動(dòng)汽車(chē)環(huán)保節(jié)能，是個(gè)好的交通工具，若夜間充電既能減少深夜電力資源浪費(fèi)，又能緩解我國(guó)燃油消耗壓力。同時(shí)節(jié)省更多的燃油用到生產(chǎn)運(yùn)輸上去緩解市場(chǎng)物價(jià)上漲。2 除有私家車(chē)的人外，步行坐公交車(chē)和自行車(chē)，這些種出行方式，都適應(yīng)不了現(xiàn)在生活的快節(jié)奏。電動(dòng)汽車(chē)具有自己的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，與燃油車(chē)相比較，沒(méi)多少環(huán)境污染，便捷，環(huán)保（電池可回收

2、） ，幾乎是 1 塊錢(qián)的電費(fèi)就可以跑 40 公里，其具有很好的發(fā)展?jié)摿褪袌?chǎng)前景。3 電動(dòng)汽車(chē)優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)、節(jié)能環(huán)保、安全可靠、費(fèi)用低廉、舒適靈活等許多優(yōu)點(diǎn)，可在快捷中享受快樂(lè)，是城鄉(xiāng)人們出行、健身、上下班、上學(xué)經(jīng)濟(jì)型的交通工具。4 電動(dòng)汽車(chē)其主要?jiǎng)恿?lái)源于人力，四人可以同時(shí)進(jìn)行人力驅(qū)動(dòng)，具有一定的環(huán)保型，安全性，娛樂(lè)性。5 電動(dòng)車(chē)后部有一個(gè)精密的變速箱，可以變換 4 個(gè)檔位，一個(gè)倒車(chē)檔，主駕駛室有控制系統(tǒng)，電力操作面板，方向盤(pán)。6 齒輪由高速鋼鑄造而成，具有耐磨性。車(chē)身由高強(qiáng)度合金板材焊接而成，具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度大、易加工等特點(diǎn)。車(chē)身前端有遠(yuǎn)近照明燈，采用 12V 電壓工作系統(tǒng)。車(chē)身上端有遮陰蓬，

3、四周為通風(fēng)式設(shè)計(jì)。每個(gè)裝卸零件采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)零件，易于購(gòu)買(mǎi)。7 該車(chē)適合于游樂(lè)場(chǎng)，市區(qū)居民，人力車(chē)市場(chǎng)，家庭遠(yuǎn)行郊游者共買(mǎi)。電動(dòng)汽車(chē)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2目錄目錄 電機(jī)及控制器電機(jī)及控制器.3整車(chē)參數(shù)整車(chē)參數(shù) .4 整車(chē)質(zhì)量參數(shù).4 行駛系行駛系.4 動(dòng)力電池及充電機(jī)動(dòng)力電池及充電機(jī).4 其它其它.5設(shè)計(jì)內(nèi)容.9設(shè)計(jì)要求.10設(shè)計(jì)過(guò)程.11電動(dòng)汽車(chē)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 31 汽車(chē)基本情況：汽車(chē)基本情況：技術(shù)特性技術(shù)特性電機(jī)及控制器電機(jī)及控制器 車(chē)型項(xiàng)目 參數(shù)值電機(jī)型號(hào)XYQ-7.5-3BH電機(jī)型式三相異步交流額定功率7.5kw額定轉(zhuǎn)速3440r/min額定轉(zhuǎn)矩26NM功率因數(shù)0.8電機(jī)最高空載轉(zhuǎn)速5860r/mi

4、n控制器型號(hào)LF60控制器型式三相交流 DSP控制器容量15kV.A控制器防護(hù)等級(jí)IP54電動(dòng)汽車(chē)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 4整車(chē)參數(shù)整車(chē)參數(shù) 車(chē)型項(xiàng)目電動(dòng)汽車(chē)總長(zhǎng)(mm)2400總寬(mm)1300總高(mm)2000軸距(mm)2200最高車(chē)速(km/h)65最大爬坡度（%）30最小離地間隙(mm)150最小轉(zhuǎn)彎直徑(m)10整車(chē)質(zhì)量參數(shù) 車(chē)型項(xiàng)目電動(dòng)汽車(chē)整備質(zhì)量(kg)200滿載質(zhì)量(kg)500行駛系行駛系 車(chē)型項(xiàng)目電動(dòng)汽車(chē)前懸架型式后懸架型式輪胎規(guī)格輪胎氣壓(kPa)200輪輞13*5JB動(dòng)力電池及充電機(jī)動(dòng)力電池及充電機(jī) 車(chē)型項(xiàng)目電動(dòng)汽車(chē)電池類型鉛酸閥控式單體電池電壓(V)12單體電池容量(Ah)

5、150Ah 10 小時(shí)率電池總電壓(V)72電池總?cè)萘?Ah)150電池電池總重量(kg)電動(dòng)汽車(chē)輸入電壓(V)AC 220 50Hz輸入電流(A)10充電機(jī)輸出電壓(V)72電動(dòng)汽車(chē)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 5輸出電流(A)25其它其它 車(chē)型項(xiàng)目電動(dòng)汽車(chē)轉(zhuǎn)向器型式齒輪齒條式方向盤(pán)位置左置行車(chē)制動(dòng)器型式雙回路液壓制動(dòng)系統(tǒng)駐車(chē)制動(dòng)器型式機(jī)械鋼索式,作用于后輪輔助制動(dòng)型式電動(dòng)真空泵額定載客數(shù)4 人(含駕駛員)續(xù)駛里程(km)2002、整車(chē)基本結(jié)構(gòu)、整車(chē)基本結(jié)構(gòu)電動(dòng)汽車(chē)主要由驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)、電池系統(tǒng)、底盤(pán)、車(chē)身及電氣系統(tǒng)組成。整車(chē)采用動(dòng)力裝置后置后輪驅(qū)動(dòng)，具有合理的軸荷分配和良好的操縱穩(wěn)定性。驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)是電動(dòng)汽車(chē)

6、的心臟，其任務(wù)是在駕駛員控制下，高效地將蓄電池的能量轉(zhuǎn)化為車(chē)輪的動(dòng)能，或者腳踏板驅(qū)動(dòng)汽車(chē)前進(jìn)。驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)主要由電機(jī)，踏板和電機(jī)控制器組成，電機(jī)與電池之間的能量流動(dòng)通過(guò)控制器調(diào)節(jié)，電機(jī)與車(chē)輪通過(guò)機(jī)械傳動(dòng)裝置連在一起。電動(dòng)汽車(chē)車(chē)采用交流電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)電機(jī)。電池系統(tǒng)作為整車(chē)的動(dòng)力源，主要功能是為驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)提供電能，并用周期性的充電來(lái)補(bǔ)充電能。動(dòng)力電池組作為電動(dòng)汽車(chē)的關(guān)鍵裝備，它的質(zhì)量和體積以及儲(chǔ)存的能量對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的性能起決定性的作用。電動(dòng)公交客車(chē)采用鋰離子電池作為整車(chē)的動(dòng)力源。底盤(pán)包括傳動(dòng)行駛系、轉(zhuǎn)向系、制動(dòng)系、懸架和前橋等，其中行駛系又主要由變速器、傳動(dòng)軸和車(chē)輪等組成。底盤(pán)的主要功能是支撐整車(chē)的

7、質(zhì)量，將電機(jī)發(fā)出的動(dòng)力傳給驅(qū)動(dòng)車(chē)輪，同時(shí)還要傳遞和承受路面作用于車(chē)輪的各種力和力矩，并緩和沖擊、吸收振動(dòng)以保證汽車(chē)的舒適性，能夠比較輕便和靈活地完成整車(chē)的轉(zhuǎn)向和制動(dòng)等操作。電動(dòng)汽車(chē)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 61 腳踏板 2 電機(jī) 3 轉(zhuǎn)向 4 檔位 5 變速箱（后橋） 6 車(chē)架 7 輪胎 8鏈條 9 主軸 10 變速桿 11 離合電動(dòng)汽車(chē)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 7運(yùn)動(dòng)過(guò)程運(yùn)動(dòng)過(guò)程主要由 1 踏板和 2 電機(jī)同時(shí)帶動(dòng) 9 主軸轉(zhuǎn)動(dòng)通過(guò) 8 鏈條帶動(dòng) 5 變速箱最后通過(guò)變速箱使 7 輪子轉(zhuǎn)動(dòng)車(chē)身骨架總成由前圍、后圍、及頂蓋等部件組成。車(chē)身骨架采用異型鋼材（矩形鋼管）及薄板沖壓件組焊而成，所構(gòu)成的三維框架結(jié)構(gòu)，經(jīng)有限元計(jì)算有

8、足夠的剛度和強(qiáng)度，并進(jìn)行了輕量化改進(jìn)，結(jié)構(gòu)較為合理。電氣系統(tǒng)包括低壓電氣系統(tǒng)和高壓電氣系統(tǒng)兩部分。動(dòng)力電池組輸出的高壓直流電通過(guò)電機(jī)控制器驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)還向空調(diào)系統(tǒng)的壓縮機(jī)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)、制動(dòng)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供電能，這構(gòu)成了整車(chē)的高壓電氣系統(tǒng)；動(dòng)力電池組通過(guò) DC/DC 變換器將高壓直流電轉(zhuǎn)換為 24 V 低壓直流電，為儀表、照明、控制系統(tǒng)和車(chē)身附件提供電能，并給輔助蓄電池充電，這構(gòu)成了整車(chē)的低壓電氣系統(tǒng)。變速箱變速箱 電動(dòng)汽車(chē)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 8 此變速箱一共有 8 個(gè)軸 1 軸與前面的鏈條連接 2 軸為離合的軸（通過(guò)整體的左移動(dòng)實(shí)現(xiàn)下圖中藍(lán)齒輪與紅齒輪分離以致實(shí)現(xiàn)離合的要求）3 軸為固

9、定的軸 4 軸和 5 軸為換齒軸通過(guò)他們的左右移動(dòng)實(shí)現(xiàn)變換檔位 6 軸為間接軸只與 5 軸小齒連接實(shí)現(xiàn) 8 軸后轉(zhuǎn)（倒檔）7 軸為主要軸（所有的換擋齒都在 7 軸上）8 軸就是車(chē)軸與后輪直接相連，此變速箱全是直齒輪。白 1 齒和白 2 齒在 5 軸上通過(guò)軸的整體左移動(dòng)實(shí)現(xiàn)白 1 齒與綠 1 齒咬合 整體的右移動(dòng)實(shí)現(xiàn)白 2 吃與黃 2 吃咬合（6 軸與 7 軸總是咬合）電動(dòng)汽車(chē)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 9紅顏色的 1 和 2 是 4 軸上的 2 個(gè)齒通過(guò) 4 軸的整體左移動(dòng)實(shí)現(xiàn)2和2的咬合 整體的右移動(dòng)實(shí)現(xiàn)1和1的咬合設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)內(nèi)容主要進(jìn)行汽車(chē)總體設(shè)計(jì)。汽車(chē)總體設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括：1查閱資料、調(diào)查研究、制定設(shè)計(jì)

10、原則2選擇整車(chē)和各總成的結(jié)構(gòu)型式及主要技術(shù)特性參數(shù)和性能參數(shù)，形成一個(gè)完整的整車(chē)概念。選型過(guò)程中要進(jìn)行必要的計(jì)算，并繪制總布置草圖，以檢驗(yàn)所選擇的總成能否滿足選型時(shí)確定的整車(chē)性能和尺寸要求。3汽車(chē)主要技術(shù)參數(shù)的確定（1）汽車(chē)質(zhì)量參數(shù)的確定：汽車(chē)裝載質(zhì)量、整車(chē)整備質(zhì)量、汽車(chē)總質(zhì)量、汽車(chē)軸數(shù)和驅(qū)動(dòng)型式、汽車(chē)的軸荷分配。（2）汽車(chē)主要尺寸參數(shù)的確定：汽車(chē)軸距、汽車(chē)的前后輪距、汽車(chē)的前懸和后懸、汽車(chē)的外廓尺寸。（3）汽車(chē)主要性能參數(shù)的確定：汽車(chē)動(dòng)力性能參數(shù)（汽車(chē)最高車(chē)速 vamax、加速時(shí)間、最大爬坡度 imax、直接檔最大動(dòng)力因數(shù) D0max、檔最大動(dòng)力因數(shù) Dmax） 、燃料經(jīng)濟(jì)性參數(shù)、通過(guò)性參數(shù)

11、、制動(dòng)性參數(shù)、操縱穩(wěn)定性參數(shù)、行使平順性參數(shù)。3繪制總布置圖電動(dòng)汽車(chē)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 10（1）明確繪制總布置圖的基準(zhǔn)；（2）標(biāo)注主要結(jié)構(gòu)尺寸和裝配尺寸；設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)要求 1繪制汽車(chē)的總布置圖。2編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)應(yīng)包括以下內(nèi)容：（1）汽車(chē)形式的選擇；（2）汽車(chē)各總成的選擇； （3）汽車(chē)主要技術(shù)參數(shù)的確定；（4）汽車(chē)主要性能的計(jì)算；包括：汽車(chē)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、操縱穩(wěn)定性等。（5）參考文獻(xiàn)。汽車(chē)主要參數(shù)驅(qū)動(dòng)形式：電動(dòng)機(jī)后驅(qū)整備質(zhì)量：200 千克滿載等量：500 千克外型尺寸：總長(zhǎng) 2400mm，總寬 1200mm，總高 2000mm。軸距 2000mm，輪距：前輪（沿地面）2300mm，后輪 2

12、300mm，最小轉(zhuǎn)彎直徑（前外輪輪軌跡） ，22.8mm，汽車(chē)通過(guò)角度：接近角 7 度，離去角 7 度。最大制動(dòng)距離(車(chē)速為 30km/小時(shí)):8.2m變速器：四檔變速傳動(dòng)軸：普通傳動(dòng)軸懸架：前懸架型式：兩個(gè)整體彈性空氣懸掛、雙向作用液壓筒式減振器和橫向穩(wěn)定裝置及限位塊等所組成后懸架型式：四個(gè)整體彈性空氣懸掛、雙向作用液壓筒式減振器和橫向穩(wěn)定裝置及限位塊等所組成減震器型式：在座椅下方輪胎：數(shù)量 4 個(gè)，不設(shè)備胎型號(hào)未定輪輞規(guī)格：未定電動(dòng)汽車(chē)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 11輪胎：未定充氣壓力未定車(chē)身結(jié)構(gòu)：車(chē)身由底架和車(chē)身骨架組成，而車(chē)身骨架又由前圍、后圍、頂架組成。車(chē)身采用凱斯鮑爾成熟的全承載式桁架結(jié)構(gòu)，具有足

13、夠的剛度和強(qiáng)度，并進(jìn)行了輕量化改進(jìn)，結(jié)構(gòu)較為合理。前輪定位：車(chē)輪外傾角。主銷(xiāo)后傾度，主銷(xiāo)內(nèi)傾角。13.58.5前輪前束：02mm。轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)：齒輪齒條傳動(dòng)設(shè)計(jì)過(guò)程設(shè)計(jì)過(guò)程一異步電機(jī)選擇一異步電機(jī)選擇匹配內(nèi)容：異步電機(jī)的額定功率、峰值功率、最大轉(zhuǎn)矩、基速、峰值轉(zhuǎn)速、額定電壓、額定電流和功率因數(shù)。根據(jù)上述技術(shù)參數(shù)表，可以初步計(jì)算出城市電動(dòng)客車(chē)的行駛阻力。公式如下：fijwFFFFF式中：滾動(dòng)阻力fF空氣阻力wF滾動(dòng)阻力iF加速度阻力jF1 滾動(dòng)阻力fFfGcos式中：滾阻系數(shù)，取；f0.012 最大允許車(chē)重G167526.6N 坡度角。坡度取為 0 時(shí)，fFfGcos2007.1N 電動(dòng)汽車(chē)設(shè)計(jì)說(shuō)明

14、書(shū) 12取最大坡度為 0.2 時(shí)，fmaxFfGcos167526.60.981966.94N2 坡度阻力fFGsin最大坡度 0.2 時(shí)，fmaxFGsin167526.60.233505.32N3 空氣阻力2dmaxfC AVF21.15式中： 空氣阻力系數(shù)，取為dC0.7 迎風(fēng)面積，取為,為前輪距，車(chē)高A1AB H6.71BH 最高車(chē)速取為maxV80km / h2dmaxfC AVF1419.2N21.154 加速度阻力dtmdVFj汽車(chē)驅(qū)動(dòng)力：riTiFtogt式中： 驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩T 變速箱傳動(dòng)比gi主減速器傳動(dòng)比oi傳動(dòng)效率t驅(qū)動(dòng)輪半徑，取為 0.5mr根據(jù)驅(qū)動(dòng)力和行駛阻力平衡運(yùn)

15、動(dòng)風(fēng)度：電動(dòng)汽車(chē)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 13dtmdVAVCGfGriTidtog15.21sincos2當(dāng)汽車(chē)以最高速度 80km/h 行駛時(shí)，只有空氣阻力和滾動(dòng)阻力:汽車(chē)驅(qū)動(dòng)力NAVCfGFFFdwf3 .34262 .14191 .200715.21cos2t則此時(shí)的驅(qū)動(dòng)功率:這是電機(jī)額定輸出功率的下限值KWVFPTt6 .843600max考慮到驅(qū)動(dòng)空調(diào)、助力附件和一些雜散能耗，電動(dòng)機(jī)的額定功率取 100KW，才能有效保證汽車(chē)的動(dòng)力性要求。電機(jī)的最高轉(zhuǎn)速定為 5000r/min 較合適，因?yàn)楦哂?6000r/min 的電機(jī)為高速電機(jī)，對(duì)軸承和其他部件的要求都較高，增加了電機(jī)制造成本，對(duì)于最高車(chē)速為

16、 80km/h 的客車(chē)并不適用。電機(jī)基速可以選用 1800 r/min，它具有較理想的轉(zhuǎn)矩特性和較高的效率。電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩：，NnPTe5 .5309549ee受電機(jī)自身特性的限制，轉(zhuǎn)矩過(guò)載系數(shù)越大，電機(jī)設(shè)計(jì)的難度越大。故取轉(zhuǎn)矩過(guò)載系數(shù)為8 . 1則電機(jī)峰值轉(zhuǎn)矩：NTT9 .954emax通常情況下，滿足加速性能要求的電機(jī)峰值功率的一半均大于電機(jī)額定輸出功率的下限值。故取電機(jī)峰值功率,則電機(jī)峰值轉(zhuǎn)速KWP170emrTPpe/17009549nmax二變速器的選擇：二變速器的選擇：電動(dòng)汽車(chē)中電機(jī)轉(zhuǎn)矩特性曲線比發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩特性曲線更理想，傳動(dòng)系設(shè)計(jì)可以采用四個(gè)檔變速器，高檔用于正常行車(chē)，低檔用于起步

17、和爬陡坡，從而簡(jiǎn)化傳動(dòng)系結(jié)構(gòu)和降低整車(chē)制造成本。根據(jù)汽車(chē)傳動(dòng)系設(shè)計(jì)要求：傳動(dòng)系最高檔總減速比應(yīng)小于maxmin2max0.37711.78o gnrii iV電動(dòng)汽車(chē)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 14可以選取26,1ogii傳動(dòng)系最低檔傳動(dòng)比應(yīng)大于57. 343.2115.21sincos12maxmaxgdtiAVCGfGTri故可以取96. 31gi表一表一 傳動(dòng)系傳動(dòng)比傳動(dòng)系傳動(dòng)比三計(jì)算性能：三計(jì)算性能：1動(dòng)力性能：動(dòng)力性能：假設(shè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有理想的峰值工作特性，則對(duì)應(yīng)的電動(dòng)汽車(chē)整車(chē)驅(qū)動(dòng)力一車(chē)速曲線如圖所示。加速時(shí)間：加速時(shí)間：圖中，Vb為與電機(jī)基速(額定轉(zhuǎn)速) 對(duì)應(yīng)的車(chē)速，Vmax為與電機(jī)最高工作轉(zhuǎn)速

18、 對(duì)應(yīng)的車(chē)速，Va為電動(dòng)汽車(chē)起步加速達(dá)到的某一車(chē)速，Pp為電機(jī)峰值輸出功率，KW。則電機(jī)起步加速到Va的加速時(shí)間dVAVCGfmVaD02t15.21/F6 . 31t式中驅(qū)動(dòng)力： tFbbbVVVVVV,3600P,3600PtptphkmiirnVgoe/28.14377. 01b電動(dòng)汽車(chē)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 15stttsdVAVCGfmtVVsdVAVCGfmtVVDbDb309.15069.1515.21/F6 . 3124. 015.21/F6 . 31,215028.142t228.1402t1故滿足從0-50km/h加速要20.7s的時(shí)間當(dāng)汽車(chē)以10km/h的速度在坡度20%上勻速行駛，

19、所需的功率KWAVCGVfGPdt73.98761403600sin3600cos13maxmax即小于電機(jī)額定功率，更遠(yuǎn)小于電機(jī)峰值功率，故電機(jī)選擇滿足要求最大爬坡度驗(yàn)證：最大爬坡度驗(yàn)證：設(shè)汽車(chē)以10km/h爬坡，則最大爬坡度%20%42.22%100)(115.21/arcsintan22factgfmgAVCFiDt故也滿足要求最高車(chē)速驗(yàn)證：最高車(chē)速驗(yàn)證：最高車(chē)速時(shí)對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速：max 022546.42 /0.377gVi inr mr此時(shí)電機(jī)提供的轉(zhuǎn)矩9549375 .ePTN mn傳遞到車(chē)輪的驅(qū)動(dòng)力：20240503426.321.15gtdtfWTi iC AVFNFFFfGNr故

20、遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足最高速度為80km/h的要求。操縱穩(wěn)定性分析計(jì)算：操縱穩(wěn)定性分析計(jì)算：1縱向行駛穩(wěn)定性及保證汽車(chē)上坡時(shí)不致縱向翻車(chē)，其條件為：縱向行駛穩(wěn)定性及保證汽車(chē)上坡時(shí)不致縱向翻車(chē)，其條件為： 式中 汽車(chē)質(zhì)心高 汽車(chē)質(zhì)心至后軸距離 道路附著系數(shù)取0.7gbhghb電動(dòng)汽車(chē)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 16表二表二 縱向行駛穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果縱向行駛穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果參數(shù)空載滿載汽車(chē)質(zhì)心至后軸距離b/mm19402129汽車(chē)質(zhì)心高h(yuǎn)g/mm820570b/hg2.373.74計(jì)算結(jié)果表明，該車(chē)在上坡時(shí)不致縱向翻車(chē)，縱向行駛穩(wěn)定。2橫向行駛穩(wěn)定性橫向行駛穩(wěn)定性(1)靜態(tài)側(cè)翻角靜態(tài)側(cè)翻角計(jì)算：計(jì)算： 式中 B汽車(chē)前輪距，2096

21、mmtan2gBh靜態(tài)側(cè)翻角， 客車(chē)通用技術(shù)條件中規(guī)定應(yīng)不小于，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表三35表三表三 靜態(tài)側(cè)翻角計(jì)算結(jié)果靜態(tài)側(cè)翻角計(jì)算結(jié)果參數(shù)空載滿載汽車(chē)前輪距B/mm20962046汽車(chē)質(zhì)心高h(yuǎn)g/mm820570B/hg1.2781.84靜態(tài)側(cè)翻角 523561.535(2)動(dòng)態(tài)側(cè)翻角計(jì)算如下動(dòng)態(tài)側(cè)翻角計(jì)算如下。汽車(chē)在橫向坡道上行駛時(shí)，應(yīng)保證側(cè)滑發(fā)生在側(cè)翻之前。條件是： 計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表四0.72gBh表三表三 動(dòng)態(tài)側(cè)翻角計(jì)算結(jié)果動(dòng)態(tài)側(cè)翻角計(jì)算結(jié)果參數(shù)空載滿載汽車(chē)前輪距B/mm20962046汽車(chē)質(zhì)心高h(yuǎn)g/mm820570B/hg1.2781.84故該車(chē)在有坡度的良好瀝青路面上行駛?cè)阅鼙ＷC側(cè)滑發(fā)生在側(cè)

22、翻之前，所以是穩(wěn)定的。(3)通過(guò)性計(jì)算通過(guò)性計(jì)算電動(dòng)汽車(chē)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 17 汽車(chē)克服臺(tái)階、溝道等障礙物時(shí)車(chē)速較低，可以用解靜力學(xué)方程求解汽車(chē)可以通過(guò)的臺(tái)階高度和溝寬，故可用以下公式計(jì)算：車(chē)輪直D徑，1000m汽車(chē)軸距，5800mmL汽車(chē)至前軸距離，3860mma臺(tái)階高度wh溝寬dl計(jì)算結(jié)果表五表五 通過(guò)性計(jì)算結(jié)果通過(guò)性計(jì)算結(jié)果上臺(tái)階能力（臺(tái)階高）過(guò)溝能力（溝寬）參數(shù)hw/Dhw/mmLd/DLd/mm前輪0.21342130.819819后輪0.09900.572572在采用靜力學(xué)平衡方程求解通過(guò)性時(shí)沒(méi)有考慮車(chē)速引起的慣性力的影響，因此后輪越過(guò)的臺(tái)階高度較小，但是實(shí)際運(yùn)行時(shí)，由于汽車(chē)具有一定的加

23、速度，汽車(chē)可以越過(guò)的臺(tái)階和溝寬要比計(jì)算值大。四蓄電池及功率轉(zhuǎn)化器的選擇：四蓄電池及功率轉(zhuǎn)化器的選擇：1蓄電池選擇：蓄電池選擇：根據(jù)電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)駛里程要求確定蓄電池的總?cè)萘?；電池電壓?yīng)根據(jù)市場(chǎng)上技術(shù)成熟電機(jī)的額定電壓及動(dòng)力電池的單塊電壓確定；根據(jù)電機(jī)峰值功率確定蓄電池功率。電動(dòng)客車(chē)的一次充電應(yīng)能夠在城市循環(huán)工況下行駛200km（根據(jù)設(shè)計(jì)目標(biāo)） ，按照城市客車(chē)四工況 2122221112/11/ 2111212wwdwwhDa La LDLhDlhhDDD電動(dòng)汽車(chē)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 18循環(huán)來(lái)估算所需的蓄電池總?cè)萘?。右圖是GB12545.22001中規(guī)定的城市客車(chē)能耗試驗(yàn)四工況循環(huán)圖，橫坐標(biāo)表示行程和時(shí)間

24、，縱坐標(biāo)表示車(chē)速整個(gè)工況循環(huán)行駛里程為 700m，計(jì)算電池能量消耗時(shí)可以近似看作四段，并且第四段為滑行，沒(méi)有能耗，所以我們只需計(jì)算兩個(gè)加速段和一個(gè)勻速段。第一段：025km/h，用時(shí) 37.6s。平均加速度為a=V/3.6t=25/(3.6 37.6)=0.1846 m/2s平均驅(qū)動(dòng)力=+ma=54.45+2007.1+3150.5682=5212.12NtFfFWF平均功率P=V/3.6=18097.6wtF平均電池能耗11237.6237.723600 0.9 0.93 0.95ttPEVAh其中，分別為傳動(dòng)系，電動(dòng)機(jī)和功率轉(zhuǎn)化器的效率。12t第二段：勻速階段，車(chē)速 25Km/h，用時(shí) 1

25、7.2S，驅(qū)動(dòng)力為=+=2007.1+138.6=2145.7NtFfFWF平均功率P=V/3.6=14900.65wtF平均電池能耗21289.53ttPEVAh第三段：2540Km/h，用時(shí) 17.7S，平均加速度a=（40-25）/（3.6 17.7）=0.2354 m/2s平均驅(qū)動(dòng)力為=+tFfF電動(dòng)汽車(chē)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 19+ma=2007.1+217.8+4017.57=6242.47NWF平均功率為p=V/3.6=6242.47 32.5/3.6=56355.65wtF平均電池能耗312348.465ttPEVAh故整個(gè)四段循環(huán)的電池總能耗E=+=675.72VAh為達(dá)到 200Km

26、的續(xù)駛里程，1E2E3E需要的電池總能量為200193061.40.7EEVAh若選用 384V 的電池組，則總電池容量應(yīng)不低于 502.76Ah，考慮到汽車(chē)附件的能耗，電池組容量選擇 600Ah。根據(jù)鋰離子電池的比能量 90130Wh/kg,按 110Wh/kg 需要的鋰離子電池質(zhì)量約有 1755kg。鋰離子電池的比功率為 250450W/kg，按 250W/kg，于是電池組的總功率可達(dá) 438.775kW 以上，高于電機(jī)峰值功率，滿足功率要求。選取電池單塊電壓 24V，單塊容量 20Ah，適合作為該電動(dòng)客車(chē)驅(qū)動(dòng)電池。2 2 功率轉(zhuǎn)換器的匹配內(nèi)容有功率轉(zhuǎn)換器的匹配內(nèi)容有：1、最大功率；2、允

27、許的最大電流。GB/T 18488.1-2001 提供了電機(jī)與控制器（主要是功率轉(zhuǎn)化器）輸出容量的匹配表，100kW的電機(jī)對(duì)應(yīng) 200kW 的功率轉(zhuǎn)化器。功率轉(zhuǎn)化器允許的最大輸出電流須大于電機(jī)工作的最大電流 300A（峰值功率電流） 。表二表二 城市電動(dòng)公交客車(chē)選用電機(jī)、電池和逆變器參數(shù)表城市電動(dòng)公交客車(chē)選用電機(jī)、電池和逆變器參數(shù)表額定功率 KW峰值功率 KW最大轉(zhuǎn)矩N.m峰值轉(zhuǎn)速 r/min基速r/min額定電壓 V額定電流 A電機(jī)100170954.950001800240330總電壓 V單塊電壓 V單塊容量Ah組串聯(lián)數(shù)并聯(lián)組數(shù)容量 Ah電池38424201630600輸出容量 KVA允許最大電流 A功率轉(zhuǎn)換器200300