第三章 汽车动力参数选择(20071105)

(完整版)纯电动汽车动力性计算公式

XXEV 动力性计算 1 初定部分参数如下 2 最高行驶车速的计算 最高车速的计算式如下: mph h km i i r n V g 5.43/70295 .61487 .02400377.0.377.00 max ==??? =?= (2-1) 式中: n —电机转速(rpm ); r —车轮滚动半径(m ); g i —变速器速比;取五档,等于1; 0i —差速器速比。 所以,能达到的理论最高车速为70km/h 。 3 最大爬坡度的计算 满载时,最大爬坡度可由下式计算得到,即 00max 2.8)015.0487 .08.9180009 .0295.612400arcsin( ).....arcsin( =-?????=-=f r g m i i T d g tq ηα

所以满载时最大爬坡度为tan( m ax α)*100%=14.4%>14%,满足规定要求。 4 电机功率的选型 纯电动汽车的功率全部由电机来提供,所以电机功率的选择须满足汽车的最高车速、最大爬坡度等动力性能的要求。 4.1 以最高设计车速确定电机额定功率 当汽车以最高车速m ax V 匀速行驶时,电机所需提供的功率(kw )计算式为: max 2 max ).15.21....(36001 V V A C f g m P d n +=η (2-1) 式中: η—整车动力传动系统效率η(包括主减速器和驱动电机及控制器的工作效率),取0.86; m —汽车满载质量,取18000kg ; g —重力加速度,取9.8m/s 2; f —滚动阻力系数,取0.016; d C —空气阻力系数,取0.6; A —电动汽车的迎风面积,取2.550×3.200=8.16m 2(原车宽*车身高); m ax V —最高车速,取70km/h 。 把以上相应的数据代入式(2-1)后,可求得该车以最高车速行驶时,电机所需提供的功率(kw ),即 kw 1005.8970)15.217016.86.0016.08.918000(86.036001).15 .21....(360012 max 2 max <kw V V A C f g m P D n =???+???=+?=η (3-2) 4.2满足以10km/h 的车速驶过14%坡度所需电机的峰值功率 将14%坡度转化为角度:018)14.0(tan ==-α。 车辆在14%坡度上以10km/h 的车速行驶时所需的电机峰值功率计算式为:

汽车动力电池的基本构成 各种电池的性能对比

汽车动力电池的基本构成各种电池的性能对比 电动汽车,是解决能源、环境、城市交通等问题的一个主流趋势,也是未来汽车产业发展的一个主要方向。 现状当下,家用的混合动力汽车,纯电动汽车已在大地区投入使用;电动公共汽车、巡逻车、接待车、搬运车、摆渡车等,已经在各行业得到广泛普及。燃料电池汽车、生物能源汽车等洁净能源汽车已正在如火如荼的研发设计中,未来必将成为主流。 政策我国新能源汽车的发展前景无限开阔。近10年来,国务院不断加大对其资金的投入,包括对技术进步、技术改造专项基金、支持重点汽车生产企业等。各城市也在不断在政策、发展规划、基础设施建设,消费补贴,等环节积极参与新能源汽车的普及推广中。格局传统汽车产业链涉及一百多个产业,新能源汽车是在传统汽车产业链的基础上进行延伸。当前,多数国家将重点放在发展纯电动车上。上游主要增加了锂离子电池、电机及控制系统、汽车整车控制系统,下游则增加了充电设施、电池回收等产业。核心在纯电动汽车(EV)的成本构成中,电力驱动系统(包括动力电池系统和电机驱动系统),占比达到整车的50%以上。其中,锂电池是关键之一,故有“得锂者得天下”的呼声。而胶粘剂是实现电力驱动系统稳定、高效、持久、安全工作的一个核心因素之一。汽车动力电池的基本构成 汽车动力电池简介 目前主流的汽车动力电池是:三元锂和磷酸铁锂电池。三元锂电池具有能量密度高、低温性能好、可靠性高、寿命长、电池续航也更长等特点,但造价偏高;而磷酸铁锂电池成本低、便于汽车量产且电池易于回收,安全性较三元锂高,但续航上逊于三元锂电池。 各种电池的性能对比 1软包电池 (1)安全性能好:软包电池在结构上采用铝塑膜包装,在发生安全隐患的情况下软包电

电动汽车用动力电池

电动汽车用动力电池 摘要 能源危机和环境恶化已成为传统汽车发展的最大障碍,而发展电动汽车能够很好的解决这些问题.电动汽车不仅能够减少燃油消耗,提高经济性,而且还能降低尾气的排放,提高环境质量.电动汽车的关键技术之一是动力电池,动力电池的好坏一方面决定着电动汽车的成本,另一方面决定着电动汽车的动力性和续驶里程,这2个方面也是电动汽车与传统的燃油汽车竞争的关键所在.能否开发出性价比高的动力电池对电动汽车的未来发展具有至关重要的作用. 关键词:铅酸蓄电池,正负极板,电极,电解液,电子等等。 前言 电池是电动汽车的动力源,是能量的储存装置,也是目前制约电动汽车发展的关键因素。要使电动汽车能与燃油汽车相竞争,关键是开发比能高,比功率大,使用寿命长,成本低的电池...... 电动汽车使用的动力电池可以分为化学电池,物理电池和生物电池三大类。在三大电池当中化学电池又分为:原电池,蓄电池,燃料电池和储备电池,从化石燃料向可再生能源转换的能源革命中蓄电池所起的作用非常大,政府民间都在大力进行研发。物理电池是利用大自然的能量来吸附储存,有太阳能电池,超级电容器,飞轮电池等等。生物电池是利用生物化学反应发电的电池,如微生物电池,酶电池,生物太阳能电池等。 电动汽车用动力电池的性能指标主要是:电压,容量,内阻,能量,功率,输出功率,自放电率,使用寿命等,根据电池种类不同,其性能指标也有所不同。 电动汽车对动力电池的要求是:(1)比能量高:主要是为了提高电动汽车的继驶里程;(2)比功率大:为了能使电动汽车的加速行驶以及负载能力;(3)充放电效率高;(4)相对稳定性好;(5)使用成本低;(6)安全性好等等。 正文 在电池的发展史之中,铅酸蓄电池是最成熟的电动汽车蓄电池。我们常用的铅酸蓄电池主要分为三类,分别为普通蓄电池、干呵蓄电池和免维护蓄电池三种。铅酸蓄电池是蓄电池的一种,主要是采用稀硫酸做电解液,用二氧化铅和绒状铅分别作为电池的正极和负极的一种酸性蓄电池。 基本构造:铅酸蓄电池主要由以下部分构成:1.硬橡胶管 2.负极板 3.正极板4。隔板5.鞍子6.汇流排7.封口胶8.电池槽盖9.连接10.极柱11.排气栓

变速箱主要全参数地选择计算

第三章变速箱主要参数的选择 根据变速箱运用的实际场合,结合同类变速箱的设计数据和经验,来进行本设计的主要参数的选择,包括:挡数、传动比范围、中心距、外形尺寸、齿轮参数等。 3.1 挡数 变速箱的挡数可在3~20个挡位范围内变化。通常变速箱的挡数在6挡以下,当挡数超过六挡以后,可在6挡以下的主变速箱基础上,再配置副变速箱,通过两者的组合获得多挡位变速箱。 传动系的挡位增多后,增加了选用合适挡位使发动机处于工作状况的机会,有利于提高燃油经济性。因此,轿车手动变速箱已基本采用5挡,也有6挡的。近年来,为了降低油耗,变速箱的挡位也有增加的趋势。发动机排量大的乘用车多用5个挡。【本设计采用5个挡位】 3.2 传动比范围 变速箱传动比的范围是指变速箱最低挡传动比与最高挡传动比的比值。高挡通常是直接挡,传动比为1.0;有的变速箱最高挡是超速挡,传动比为0.7~0.8。影响最低挡传动比选取的因素有:发动机的最大转矩和最低稳定转速所要求的汽车最大爬坡能力、驱动轮与路面间的附着力、主减速比和驱动轮的滚动半径以及所要求达到最低稳定性是车速等。目前乘用车的传动比范围在3.0~5.4之间,总质量轻些的商用车在5.0~8.0之间,其他商用车则更大。 本设计根据已给条件,最高挡挡选用超速挡,传动比为i1=3.5,i2=2.5,i3=2.0,i4=1.5,i5=0.95,iR=3.5(倒挡) 所给相邻挡位间的传动比比值在1.8以下,利于换挡。 3.3 中心距A 对中间轴式变速箱,变速箱中心距是指中间轴与第二轴轴线之间的距离。它是一个基本参数,其大小不仅对变速箱的外形尺寸、体积和质量大小有影响,而且对齿轮的接触有轻度有影响。中心距越小,齿轮的接触应力越大,齿轮寿命越短;变速箱的中心距取的越小,会使变速箱长度增加,并因此而使轴的刚度被削弱和使齿轮的啮合状态破坏。 中间轴式变速箱中心距A(mm)的确定,可根据对已有变速箱的统计而得出

《汽车用动力电池编码标准》征求意见稿-编制说明

《汽车用动力电池编码标准》 征求意见稿-编制说明 一、工作简况 1、任务来源 目前国内外没有统一的汽车用动力电池编码的标准,在进行动力电池产业管理、电动汽车关键参数监控以及动力电池回收利用等工作时,电池信息确认的一致性和唯一性无法实现,迫切需要统一的电池编码规则进行支撑,这是本标准制定的整体背景。 行业管理方面,由于动力电池行业没有统一的编码规则,在行业管理执行时,缺乏标准的支撑,这是本标准制定的背景之一。 电动汽车关键参数监控工作方面,由全国汽标委电动车辆分标委组织制定的《电动汽车远程服务与管理系统技术规范》3项系列标准中,明确提出了将可充电储能系统编码作为车辆登入监控系统的数据进行上传,当发生可充电储能系统更换时,新的编码需要重新上传,而国内缺少统一的电池编码标准,该条款的贯彻实施缺少标准支撑,也是本标准制定的背景之一。 动力电池回收利用方面,为了控制和减少新能源汽车动力蓄电池废弃后对环境造成的污染,规范新能源汽车动力蓄电池回收利用,工业和信息化部(以下简称“工信部”)节能与综合利用司(以下简称“节能司”)委托中国汽车技术研究中心数据资源中心(以下简称“数据资源中心”)开展《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》(以下简称《暂行办法》)研究工作。动力蓄电池回收利用管理的核心是立足产品全生命周期,通过溯源实现对动力蓄电池从“出生”到“再生”的全面管控。现阶段,国内各企业对动力蓄电池产品的编码规则各异,阻碍了溯源管理的实施,因此研究制定行业统一的编码标准具有必要性。 在此背景下,2016年3月,《暂行办法》研究工作正式开始,动力电池产品编码标准的研究同步启动,并于2016年7月完成国家推荐性标准立项答辩工作,目前标准立项正在进行过程中,考虑到标准需要的迫切性,经工信部同意,标准研究与立项工作同步进行。 2016年8月,根据前期工作的情况,由工信部统筹协调,将动力电池产业

纯电动汽车动力性计算公式

纯电动汽车动力性计算公式

XXEV 动力性计算 1 初定部分参数如下 整车外廓(mm ) 11995×2550×3200(长×宽×高) 电机额定功率 100kw 满载重量 约18000kg 电机峰值功率 250kw 主减速器速比 6.295:1 电机额定电压 540V 最高车(km/h ) 60 电机最高转速 2400rpm 最大爬坡度 14% 电机最大转矩 2400Nm 2 最高行驶车速的计算 最高车速的计算式如下: mph h km i i r n V g 5.43/70295 .61487 .02400377.0.377.00 max ==??? =?= (2-1) 式中: n —电机转速(rpm ); r —车轮滚动半径(m ); g i —变速器速比;取五档,等于1; 0i —差速器速比。 所以,能达到的理论最高车速为70km/h 。 3 最大爬坡度的计算 满载时,最大爬坡度可由下式计算得到,即 00max 2.8)015.0487 .08.9180009 .0295.612400arcsin( ).....arcsin( =-?????=-=f r g m i i T d g tq ηα

kw 100w 5.8810)15.211016.86.08cos 016.08.9180008sin 8.918000(86.036001).15 .21..cos ...sin ..(36001 20 02 max <k V V A C f g m g m P slope slope D =???+???+???=++=ααη 从以上动力性校核分析可知,所选100kw/540V 交流感应电机的功率符合所设计的动力性参数要求。 5 动力蓄电池组的校核 5.1按功率需求来校核电池的个数 电池数量的选择需满足汽车行驶的功率要求,并且还需保证汽车在电池放电达到一定深度的情况下还能为汽车提供加速或爬坡的功率要求。 磷酸锂铁蓄电池的电压特性可表示为: bat bat bat bat I R U E .0+= (4-1) 式中: bat E —电池的电动势(V ); bat U —电池的工作电压(V ); 0bat R —电池的等效内阻(Ω); bat I —电池的工作电流(A )。 通常,bat E 、0bat R 均是电池工作电流bat I 以及电流电量状态值SOC (State Of Charge )的函数,进行电池计算时,要考虑电池工作最差的工作状态。假设SOC 为其设定的最小允许工作状态值(SOC low ),对应的电池电动势bat E 和电池等效内阻0bat R 来计算电池放电的最大功率,即可得到如下计算表达式: 铅酸电池放电功率: bat bat bat bat bat bat bd I I R E I U P )..(.0-== (4-2) 上式最大值,即铅酸蓄电池在SOC 设定为最小允许工作状态值时所能输出的最大功率为: 2 max 4bat bat bd R E P = (4-3)

汽车主要参数的选择分解

汽车主要参数的选择 一、汽车主要尺寸的确定 汽车的主要尺寸有外廓尺寸、轴距、轮距、前悬、后悬、货车车头长度和车箱尺寸等。 1、外廓尺寸 GBl589 —89 汽车外廓尺寸限界规定汽车外廓尺寸长:货车、越野车、整体式客车不应超过12m ,单铰接式客车不超过18m ,半挂汽车列车不超过16.5m ,全挂汽车列车不超过20m ;不包括后视镜,汽车宽不超过2.5m ;空载、 顶窗关闭状态下,汽车高不超过4m ;后视镜等单侧外伸量 不得超出最大宽度处250mm ;顶窗、换气装置开启时不得超出车高300mm 。 不在公路上行驶的汽车,其外廓尺寸不受上述规定限制。 轿车总长L a是轴距L、前悬L F和后悬L R的和。它与轴距L 有下述关系:L a=L /C。式中,C为比例系数,其值在0.52?0.66之间。发动机前置前轮驱动汽车的C值为0.62?0.66 , 发动机后置后轮驱动汽车的C值约为0.52?0.56。 轿车宽度尺寸一方面由乘员必需的室内宽度和车门厚度来决定,另一方面应保证能布置下发动机、车架、悬架、转向系和车轮等。轿车总宽B a与车辆总长L a之间有下述近似 关系:B a=( L a /3)+(1 95+60)mm 。后座乘三人的轿车,B a 不应小于1410mm

影响轿车总高H a的因素有轴间底部离地高度h m,板及下部零件高h p,室内高h B和车顶造型高度h t等。 轴间底部离地高h m应大于最小离地间隙h min。由座位高、乘员上身长和头部及头上部空间构成的室内高h B 一般在1120?1380mm 之间。车顶造型高度大约在20?40mm 范围内变化。 2、轴距L 轴距L对整备质量、汽车总长、最小转弯直径、传动轴长度、纵向通过半径有影响。当轴距短时,上述各指标减小。此外,轴距还对轴荷分配有影响。轴距过短会使车厢(箱)长 度不足或后悬过长;上坡或制动时轴荷转移过大,汽车制动性和操纵稳定性变坏;车身纵向角振动增大,对平顺性不利;万向节传动轴的夹角增大。 原则上轿车的级别越高,装载量或载客量多的货车或客车轴距取得长。对机动性要求高的汽车轴距宜取短些。为满足市场需要,工厂在标准轴距货车基础上,生产出短轴距和长轴距的变型车。不同轴距变型车的轴距变化推荐在O.4-0.6m 的范围内来确定为宜。 汽车的轴距可参考表1-5提供的数据选定。 表I一 5 各类汽车的轴距和轮距

电动汽车动力匹配计算规范(纯电动)

XH-JS-04-013 电动汽车动力匹配计算设计规范 编制:年月日 审核:年月日 批准:年月日 XXXX有限公司发布

目录 一、概述 (1) 二、输入参数 (1) 2.1 基本参数列表 (1) 2.2 参数取值说明 (1) 三、XXXX动力性能匹配计算基本方法 (2) 3.1 驱动力、行驶阻力及其平衡 (3) 3.2 动力因数 (6) 3.3 爬坡度曲线 (6) 3.4 加速度曲线及加速时间 (7) 3.5 驱动电机功率的确定 (7) 3.6 主驱动电机选型 (8) 3.7 主减速器比的选择 (8) 参考文献 (9)

一、概述 汽车作为一种运输工具,运输效率的高低在很大程度上取决于汽车的动力性。动力性是各种性能中最基本、最重要的性能之一。动力性的好坏,直接影到汽车在城市和城际公路上的使用情况。因此在新车开发阶段,必须进行动力性匹配计算,以判断设计方案是否满足设计目标和使用要求。 二、输入参数 2.1 基本参数列表 进行动力匹配计算需首先按确定整车和发动机基本参数,详细精确的基本参数是保证计算结果精度的基础。下表是XXXX动力匹配计算必须的基本参数,其中发动机参数将在后文专题描述。 表1动力匹配计算输入参数表。 2.2 参数取值说明 1)迎风面积 迎风面积定义为车辆行驶方向的投影面积,可以通过三维数模的测量得到,三维数据不健全则通过设计总布置图测得。XXXX车型迎风面积为A

一般取值5-8 m 2 。 2)动力传动系统机械效率 根据XXXX 车型动力传动系统的具体结构,传动系统的机械效率T η主要由主驱动电机传动效率、传动轴万向节传动效率、主减速器传动效率等部分串联组成。 采用有级机械变速器传动系的车型传动系统效率一般在82%到85%之间,计算中可根据实际齿轮副数量和万向节夹角与数量对总传动效率进行修正,通常取传动系统效率T η值为78-82%。 3)滚动阻力系数f 滚动阻力系数采用推荐的客车轮胎在良好路面上的滚动阻力系数经验公式进行匹配计算: f =??? ???????? ??+??? ??+4 410100100a a u f u f f c 其中:0f —0.0072~0.0120以上; 1f —0.00025~0.00280; 4f —0.00065~0.002以上; a u —汽车行驶速度,单位为km/h ; c —对于良好沥青路面,c =1.2。 三、 XXXX 动力性能匹配计算基本方法 汽车动力性能匹配计算的主要依据是汽车的驱动力和行驶阻力之间的平衡关系,汽车的驱动力-行驶阻力平衡方程为 j i w f t F F F F F +++= (1)

电动汽车用动力蓄电池技术要求及试验方法

《电动客车安全要求》 征求意见稿编制说明 一、工作简况 1、任务来源 为引导和规范我国电动客车产业健康可持续发展,提高电动客车安全技术水平,落实工业和信息化部建设符合电动客车特点的整车、电池、电机、高压线束等系统的安全条件及测试评价标准体系的要求,全国汽车标准化技术委员会于2016年8月启动了本强标的立项和编制工作。 2、主要工作过程 根据有关部门对电动客车安全标准制定工作的要求,全国汽车标准化技术委员会电动车辆分技术委员会组织成立“电动客车安全要求工作组”(以下简称工作组),系统开展电动客车安全要求标准的制定工作。 (1)GB《电动客车安全要求》于2016年底完成立项(计划号20160968-Q-339),2016年12月29日在南充电动汽车整车标准工作组会议上组建了标准制定的核心工作组,启动了强标制定工作,并由起草组代表介绍了标准的背景、编制思路、以及与相关标准的协调性关系。 (2) 2017年2月-3月,基于已开始执行的《电动客车安全技术条件》(工信部装[2016]377号,以下简称《条件》)的工作基础,工作组向电动客车行业主要企业、检测机构等16家单位征求《条件》的实施情况反馈与强制性国标制定建议。 (3) 2017年4月18日,工作组在重庆组织召开标准制定讨论会,会议对《条件》制定情况进行了回顾,对收集到的《条件》执行情况进行了分析讨论。根据讨论结果,针对共性问题形成了专项征求意见表。 (4) 2017年5月-6月,工作组根据重庆会议讨论结果向行业进行强标制定专项意见征求意见。 (5) 2017年6月6日,在株洲召开工作组会议,会议对专项征求意见期间收集的反馈意见进行研究讨论。 (6)2017年6月-10月,工作组依据意见反馈情况和会议讨论结果进行标

汽车主要参数的选择

汽车主要参数的选择 一、汽车主要尺寸的确定 汽车的主要尺寸有外廓尺寸、轴距、轮距、前悬、后悬、货车车头长度和车箱尺寸等 1.外廓尺寸 GBl589—89汽车外廓尺寸限界规定汽车外廓尺寸长:货车、越野车、整体式客车不应超过12m ,单铰接式客车不超过18m ,半挂汽车列车不超过16.5m ,全挂汽车列车不超过20m ;不包括后视镜,汽车宽不超过2.5m ;空载、顶窗关闭状态下,汽车高不超过4m ;后视镜等单侧外伸量不得超出最大宽度处250mm ;顶窗、换气装置开启时不得超出车高300mm 。 不在公路上行驶的汽车,其外廓尺寸不受上述规定限制。 轿车总长a L 是轴距L 、前悬F L 和后悬R L 的和。它与轴距L 有下述关系:a L =L /C 。式中,C 为比例系数,其值在0.52~0.66之间。发动机前置前轮驱动汽车的C 值为0.62~0. 66,发动机后置后轮驱动汽车的C 值约为0.52~0.56。 轿车宽度尺寸一方面由乘员必需的室内宽度和车门厚度来决定,另一方面应保证能布置下发动机、车架、悬架、转向系和车轮等。轿车总宽a B 与车辆总长a L 之间有下述近似关系: a B =(a L /3)+(195±60)mm 。后座乘三人的轿车,a B 不应小于1410mm 。 影响轿车总高a H 的因素有轴间底部离地高m h ,地板及下部零件高p h ,室内高B H 和车顶造型高度t h 等。 轴间底部离地高入m 应大于最小离地间隙m in h 。由座位高、乘员上身长和头部及头上部空间构成的室内高B h 一般在l120~1380mm 之间。车顶造型高度大约在20~40mm 范围内变化。 2.轴距L 轴距L 对整备质量、汽车总长、最小转弯直径、传动轴长度、纵向通过半径有影响。当轴距短时,上述各指标减小。此外,轴距还对轴荷分配有影响。轴距过短会使车厢(箱)长度不足或后悬过长;上坡或制动时轴荷转移过大,汽车制动性和操纵稳定性变坏;车身纵向角振动增大,对平顺性不利;万向节传动轴的夹角增大。

纯电动汽车动力性计算公式

纯电动汽车动力性计算公式 XXEV 动力性计算 2最咼行驶车速的计算 最高车速的计算式如下: n r V max 0.377 - i g i o 0.377 2400 °.487 1 6.295

70km/h 43.5mph (2-1) 式中: n—电机转速(rpm); r—车轮滚动半径(m ); i g —变速器速比;取五档,等于1;i。一差速器速比。所以,能达到的理论最高车速为70km/h。 3最大爬坡度的计算 满载时,最大爬坡度可由下式计算得到,即 max arcsin(%山」0. d f) arcsin(2400 1 6.2950.9 0.015)8.20 m.g.r 18000 9.8 0.487

所以满载时最大爬坡度为tan(a-)*100%=14. 4%>14%,满足规定要求. 4电机功率的选型 纯电动汽车的功率全部由电机来提供,所以电机功率的选择须满足汽车的最高车速、最大爬坡度等动力性能的要求。 4.1以最高设计车速确定电机额定功率 当汽车以最高车速匀速行驶时,电机所需提供的功率(kw)计算式为: 36咖盹八唱游心(2-1) 式中: n—整车动力传动系统效率〃(包括主减速器和驱动电机及控制器的工作效率),取0.86; m—汽车满载质量,取18000kg; g—重力加速度,取9.8m/s2; f—滚动阻力系数,取0.016; Cd—空气阻力系数,取0?6; A—电动汽车的迎风面积,取2?550x3?200=8?16m2(原车宽*车身高);最高车速,取70km/ho 把以上相应的数据代入式(2?1)后,可求得该车以最高车速行驶时,电机所需提供的功率(kw),即 二总制诃和E6+吆需型)x7。 =39.5kw<\ OOkw (3-2) 4.2满足以10km/h的车速驶过14%坡度所需电机的峰值功率 将14%坡度转化为角度:a = tan-,(0.14) = 8°o 车辆在14%坡度上以10km/h的车速行驶时所需的电机峰值功率计算式为:

纯电动汽车动力电池包结构静力分析及优化设计

纯电动汽车动力电池包结构静力分析及优化设计 摘要:动力电池包作为纯电动汽车的唯一动力源,承受着电池组等模块的质量,因此其强度、刚度必须满足使用要求才可以保证行驶的安全性。在建立其有限元模型的基础上,分析了电池包结构在弯曲工况、紧急制动工况、高速转弯工况、垂直极限工况以及扭转工况下的强度、刚度。分析结果显示,在垂直极限工况下,电池包底板的受力情况最为恶劣,因此对原有模型做出了改进,改变底板加强筋的布置形式。经过相同工况的模拟,发现在力学性能提升的基础上,整体质量得以减轻,实现了轻量化的目标。 关键词:动力电池包有限元法静力分析优化设计 Abstract:As the only power source of pure electrical vehicle,the power battery pack bears the weight of several models such as the battery model. To ensure the safety,the pack’s strength and stiffness must meet the fundamental requirements. This paper mainly analyzed the strength and stiffness under different working conditons on the base of a finite element model. The rsult shows that and the corresponding stress and deformation graphs are obtained.The structure of the battery pack is improved after analyzing the causes of the stress concentration.Also, the performance of the new model is compared with the original one.The results show that the weight of the structure is reduced while the performance of the structure is improved, and the lightweight of the vehicle is realized. Keywords:power battery pack finite element method static structural analysis optimal design

电动汽车用动力电池热特性测试规范

文件编号: 孚能科技有限公司企业标准 XXXXX—XXXX 电动汽车用动力电池 热特性测试规范 Traction battery for electric vehicles- Thermal requirements and test methods XXXX - XX - XX发布XXXX - XX - XX实施

目录 前言........................................................................... III 引言............................................................................ IV 电动汽车用动力电池热特性测试规范.. (1) 1 范围 (1) 2规范性引用文件 (1) 3术语和定义 (1) 4符号和缩略语 (3) 5试验条件 (3) 5.1一般条件 (3) 5.2测量仪器、仪表准确度 (4) 5.3测试过程误差 (4) 5.4数据记录与记录间隔 (4) 6试验准备 (4) 6.1 动力电池包试验准备 (4) 6.2 标准循环 (5) 7 实验方法 (5) 7.1 常温工况测试 (5) 7.2 低温工况测试 (6) 7.3 高温工况测试 (7) 7.4 动力电池系统热平衡测试 (8) 7.5 记录测试过程数据记录 (9) 附录A (数据性附录) (10) 表A.1 动力电池包测试关键参数输入表 (10) 表A.2 动力电池包测试试验数据输出表 (11) 表A.3 动力电池包测试试验数据输出表(过程温度变化) (11) 表A.4 动力电池包测试试验数据输出表(过程电量记录) (11)

电动汽车动力性能分析与计算

电动汽车与传统内燃机汽车之间的主要差别是采用了不同的动力源,它由蓄电池提供电能,经过驱动系统和电动机,驱动电动汽车行驶。电动汽车的能量供给和消耗,与蓄电池的性能密切相关,直接影响电动汽车的动力性和续驶里程,同时影响电动汽车行驶的成本效益。 电动汽车在行驶中,由蓄电池输出电能给电动机,用于克服电动汽车本身的机械装置的内阻力,以及由行驶条件决定的外阻力。电动汽车在运行过程中,行驶阻力不断变化,其主电路中传递的功率也在不断变化。对电动汽车行驶时的受力状况以及主电路中电流的变化进行分析,是研究电动汽车行驶性能和经济性能的基础。 1、电动汽车的动力性分析 1.1 电动汽车的驱动力 电动汽车的电动机输出轴输出转矩M,经过减速齿轮传动,传到驱动轴上的转矩Mt,使驱动轮与地面之间产生相互作用,车轮与地面作用一圆周力F0,同时,地面对驱动轮产生反作用力Ft.Ft 与F0大小相等方向相反,Ft方向与驱动轮前进方向一致,是推动汽车前进的外力,将其定义为电动汽车的驱动力。有: 电动汽车机械传动装置是指与电动机输出轴有运动学联系的减速齿轮传动箱或变速器、传动轴及主减速器等机械装置。机械传动链中的功率损失包括:齿轮啮合点处的摩擦损失、轴承中的摩擦

损失、旋转零件与密封装置之间的摩擦损失以及搅动润滑油的损失等。 1.2 电动汽车行驶方程式与功率平衡 电动汽车在上坡加速行驶时,作用于电动汽车的阻力与驱动力始终保持平衡,建立如下的汽车行驶方程式: 以电动汽车行驶速度va乘以(2)式两端,考虑机械损失,再经过单位换算之后可得: 或 由(4)、(5)两式可以看出,电动汽车在行驶时,电动机传递到驱动轮的输出功率与体现在驱动轮上的阻力功率始终保持平衡。将(4)变换可得: 式中PM为电动机的输出功率。 用曲线图表示上述功率关系,将电动机的输出功率、汽车经常遇到的阻力功率与对应车速的关系归置在x-y坐标图上得到电动汽车功率平衡图如图1所示。

电动汽车动力匹配设计规范

XXXXXX Q/XXX X X X X X X X X X X有限公司企业标准 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX 电动汽车动力匹配设计规范 XXXX-XX -XX 发布 XXXX-XX -XX 实施 XXXXXXXX有限公司发布

Q/XXX XXXXXXX-201X 目次 前言 (Ⅱ) 1 范围 (1) 2 规范性引用文件 (1) 3 术语和定义 (1) 4 技术要求 (3) 4.1 评价指标 (3) 4.2 计算方法 (4) 4.3 基础数据收集和输入 (10) 4.4 计算任务和匹配优化 (10) 4.5 计算结果输入及数据分析 (13)

Q/XXX XXXXXXX-201X 前言 我公司缺少关于动力匹配方面的设计规范,给整车动力性、经济性方面的计算造成障碍。自本规范下发之日起,本文件将指导后续工作中动力性、经济性的计算。 本标准按照GB/T 1.1—2009给出的规则起草。 本标准由XXXX提出。 本标准由XXXX负责起草。 本标准主要起草人:XXX 本标准于XXXX年XX月首次发布。

Q/XXX XXXXXXX-201X 电动汽车动力匹配设计规范 1范围 本规范规定了电动汽车动力匹配设计规范的术语和定义、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。 本规范适用于XXXX整车动力性能匹配与计算。 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 GB/T 12534-1990 汽车道路试验方法通则 GB/T 12544-2012 汽车最高车速试验方法 GB/T 12543-2009 汽车加速性能试验方法 GB/T 18386-2005 电动汽车能量消耗率和续驶里程试验方法 GB/T 19596-2004 电动汽车术语 3术语和定义 GB/T 19596中界定的术语和定义适用于本标准。下列术语和定义适用于本文件。 3.1 续驶里程 电动汽车在动力蓄电池完全充电状态下,以已定的行驶工况,能连续行程的最大距离,单位为km。 3.2 能量消耗率 电动汽车经过规定的试验循环后动力蓄电池重新冲带你至试验前的容量,从电网上得到的电能除以行驶里程所得的值,单位为Wh/km。 3.3 最高车速 电动汽车能够往返各持续行程3 km距离的最高平均车速。 3.3 30分钟最高车速 电动汽车能够持续行驶30 min以上的最高平均车速。 3.4 加速能力V1至V2 电动汽车从速度V1加速到速度V2所需的最短时间。 3.5 爬坡车速 电动汽车在给定坡度的坡道上能够持续行驶1 km以上的最高平均车速。 3.6

汽车用动力锂离子电池及系统项目环境影响报告书(doc 112页)

汽车用动力锂离子电池及系统项目环境影响报告书建设单位: 编制单位: 证书编号: 编制时间:

南侧园区道路及16栋厂房北侧园区道路及两侧标准厂房东侧园区道路及租赁9、12栋厂房西侧园区道路及10、13栋标准厂房西侧290m柳东新区公租房1#临时污水处理站

概述 1、建设项目特点 上海XXXX(下简称“XX公司”)成立于2010年5月,是由中国汽车技术研究中心(CATARC)、日本英耐时株式会社(ENAX)等共同出资设立的中外合资公司,专业从事动力锂离子电池研发、生产和销售。XX公司位于上海市嘉定工业区,占地万平方米。公司具有国内先进的动力锂离子电池研发技术和生产工艺,研发生产的动力锂离子电池比能量高,比功率高,循环寿命长,安全性好。2015年10月12日,工信部装备司公示符合《汽车动力蓄电池行业规范条件》企业及产品目录(第一批),此次目录共入选10家汽车动力电池企业及36个型号的动力电池产品,除了2家镍氢电池厂家之外,上海卡耐名列8家名单之列。 近年来,我国新能源汽车特别是电动汽车发展迅猛,工业与信息化部2012年“新能源汽车及节能汽车产业发展计划”确定发展以电动汽车(EV)和插电式混合动力车(PHEV)为核心的新能源汽车产业,明确在2020年之前实施千亿投资进行扶持,到2020年实现普及500万辆新能源汽车。目前,新能源汽车用动力电池中,因为锂离子电池具有比能量高,寿命长等优点,成为新型高能汽车动力电池的最佳方案,由于车用锂离子动力电池对一致性、安全性要求较高,因此能否生产出高品质、低成本的锂离子电池将成为发展电动汽车的关键。 在此背景下,上海卡耐新能源在柳州市成立广西卡耐新能源,在柳州市柳东新区通过租赁标准厂房的形式投资建设汽车用动力锂离子电池及系统项目。项目建成后形成年产800万片锂离子电池,用于生产5万套电池系统,可配套5万辆电动轿车使用。 2、环境影响评价的工作过程 本项目为锂离子电池制造产业,属于《产业结构调整指导目录(2011年本)(修正)》的鼓励类“锂离子电池、氢镍电池、新型结构(卷绕式、管式等)密封铅蓄电池等动力电池”项目,柳州市柳东新区管理委员会工业和信息化局以柳东工信函[2016]49号文同意本项目备案,而且建设单位符合《汽车动力蓄电池行业规范条件》,项目建设符合相

汽车动力传动系统参数优化匹配方法

1 机械传动汽车动力传动系统参数的优化通常包括发动机性能指标的优选,机械变速器传动比的优化和驱动桥速比的优化,以下分别阐述。 7.1汽车发动机性能指标的优选方法 在汽车设计中,发动机的初选通常有两种方法: 一种是从保持预期的最高车速初步选择发动机应有功率来选择的,发动机功率应大体上等于且不小于以最高车速行驶时行驶阻力功率之和;一种是根据现有的汽车统计数据初步估计汽车比功率来确定发动机应有的功率。 在初步选定发动机功率之后,还需要进一步分析计算汽车动力性和燃料经济性,最终确定发动机性能指标(如发动机最大转矩,最大转矩点转速等)。 通常在给定汽车底盘参数、整车性能要求(如最大爬坡度max i ,最高车速m ax V ,正常行驶车速下百公里油耗Q ,原地起步加速时间t 等),以及车辆经常运行工况条件下,就可以选择发动机的最大转矩T emax ,及其转矩n M ,最大功率max e P 及其转速P n ,发动机最低油耗率min e g 和发动机排量h V 。 在优选发动机时常常遇到两种情况:一种情况是有几个类型的发动机可供选择,在整车底盘参数和车辆经常行驶工况条件确定时,这属于车辆动力传动系合理匹配问题,可用汽车动力传动系统最优匹配评价指标来处理。 第二种情况是根据整车性能要求和汽车经常行驶工况条件来对发动机性能提出要求,作为发动机选型或设计的依据,而这时发动机性能是未知的。 对于计划研制或未知性能特性指标的发动机性能可看作为发动机设计参数和运行参数的函数,此时,外特性和单位小时燃油消耗率可利用表示发动机的简化模型。 优选汽车发动机参数的方法: (1) 目标函数F (x ) 目标函数为汽车行驶的能量效率最高。 (2) 设计变量X ],,,,[max h M p e em V n n P T X

电动汽车结构与原理

电动汽车结构与原理 名词解释 1.纯电动汽车:指由蓄电池或其他储能装置作为电源的汽车。 2.再生制动:指将一部分动能转化为电能并储存在储能设备装置内的制动过程。 3.续驶里程:指电动汽车在动力蓄电池完全充电状态下,以一定的行驶工况,能连续行驶的最大距离。 4.逆变器:指将直流电转化为交流电的变换器。 5.整流器:指将交流电变化为直流电的变换器。 6.D C/DC变换器:指将直流电源电压转换成任意直流电压的变换器。 7.单体蓄电池:指构成蓄电池的最小单元,一般由正、负极及电解质组成。

8.蓄电池放电深度:指称为“ DOD,表示蓄电池的放电状态的参数,等于实际放电量与额定容量的百分比。 9.蓄电池容量:指完全充电的电池在规定条件下所释放的总的电量,用C表示。 10.荷电状态:称为"SOC,指蓄电池放电后剩余容量与全荷电容量的百分比。 11.蓄电池完全充电:指蓄电池内所有的活性物 质都转换成完全荷电的状态。 12.蓄电池的总能量:指蓄电池在其寿命周期内电能输出的总和。 13.蓄电池能量密度:指从蓄电池的单位质量或体积所获取的电能。 14.蓄电池功率密度:指从蓄电池的单位质量或单位体积所获取的输出功率。 15.蓄电池充电终止电压:指蓄电池标定停止充电时的电压。 16.蓄电池放电终止电压:指蓄电池标定停止放电时的电压。 17.蓄电池能量效率:指放电能量与充电能量之比值。

18.蓄电池自放电:指蓄电池内部自发的或者不期望的化学反应造成的电量自动减少的现象。 19.车载充电器:指固定安装在车上的充电器。 20.恒流充电:指以一个受控的恒定电流给蓄电池进行充电的方式。 21.感应式充电:指利用电磁感应给蓄电池进行充电的方式。 22.放电时率:电流放至规定终止电压所经历的时间。 23.连续放电时间:指蓄电池不间断放电至中止电压时,从开始放电到中止电压的时间。 24.记忆效应:指蓄电池经过长期充放电后显示出明显的容量损失和放电电压下降,经过数次完全充放电循环后可恢复的现象? 25.蓄电池的循环寿命:在一定的充放电制度下,电池容量下降到某一规定值时,电池所能经受的循环次数。 26.蓄电池内阻:指蓄电池中电解质、正负极群、隔板等电阻的总和。 27.汽车悬架:指车身(或车架)与车轮(或车桥)之间的一切传动连接装置的总称。

纯电动汽车用动力电池的分类及应用的研究

纯电动汽车用动力电池的分类及应用的研究 发表时间:2017-10-20T13:34:18.647Z 来源:《防护工程》2017年第16期作者:李永光 [导读] 作为电动汽车特别是纯电动汽车动力源的动力电池,其相应特性必须满足电动汽车行驶。 中国汽车技术研究中心排放节能部耐久试验室天津东丽区 300300 摘要:随着全世界石油被大量开采,能源危机越来越严重,同时,大量消耗石油所带来的环境问题也逐渐成为了各国,各类人群所关心的重大课题。因此,开发替代石油的、零污染或低污染的交通工具成为各国追求的目标,而电动汽车的无低污染优点,正迎合汽车发展的主要方向。动力电池技术是电动汽车的核心技术之一,动力电池性能的好坏与发展电动汽车的前景息息相关。鉴于此,文章重点就纯电动汽车用动力电池的分类及其应用进行探究。 关键词:纯电动汽车;动力电池;分类;应用 作为电动汽车特别是纯电动汽车动力源的动力电池,其相应特性必须满足电动汽车行驶、安全性能要求电池热管理系统的设计对电池温度、电压均衡,电池系统性能有重要影响,继而影响动力电池的安全、一致和耐久性能。因此,开展纯电动汽车动力电池分类及应用研究十分重要。 一、纯电动汽车的主要特点 纯电动汽车相对于传统燃油汽车而言,主要差别在于个大部件驱动电机,控制器,动力电池和充电器,纯电动汽车的性能也与大部件的选用配置直接相关。纯电动汽车时速快慢和启动速度取决于驱动电机的功率和性能,纯电动汽车的驱动电机目前有直流有刷、无刷、永磁、电磁之分,再有交流步进电机等,另外,驱动电机的调速控制也分有级调速和无级调速,有采用电子调速控制器和不用调速控制器之分。电动机有轮毅电机、轮边电机、单电机、多电机和组合电机驱动等纯电动汽车续驶里程长短和安全性取决于动力电池容量和性能,动力电池的重量通常会占到整车重量的五分之一到六分之一,其性能取决于选用何种动力电池,如铅酸、镍氢、铿离子等,不同类型的动力电池其比功率,比能量,循环寿命等特性亦不相同。电动汽车控制器通过总线获得电机和电池系统的相关信息,进行分析和运算,通过总线给出电机控制和电池管理指令,实现整车驱动控制、能量优化控制和制动回馈控制。充电器是采用高频电源技术,运用先进的智能动态调整充电技术。一般充电机采用恒流、恒压、小恒流智能个阶段充电方式,充电机自身还具有反接、过载、短路、过热等多重保护功能及延时启动,软启动、断电记忆自启动功能等,能实现科学的充电控制技术,全自动充电机能在蓄电池充足后自动关机,确保蓄电池不过充,不欠充,延长蓄电池寿命。 二、纯电动汽车蓄电池的种类 (一)铅酸电池 铅酸电池是采用金属铅作为负极,二氧化铅作为正极,用硫酸作为电解液,放电时,铅和二氧化铅都与电解液反应生成硫酸铅。充电时反应过程正好相反。现在比较广泛的采用免维护的阀控式铅酸电池。总体上说,铅酸电池具有可靠性好、原材料易得、价格便宜等优点,比功率也基本上能满足电动汽车的动力性要求。但它有两大缺点;一是比能量低,所占的质量和体积太大,且一次充电行驶里程较短;另一个是使用寿命短,使用成本过高。由于铅酸电池的技术比较成熟,经过进一步改进后的铅酸电池仍将是近期电动汽车的主要电源。 (二)镍金属电池 镍氢蓄电池正极活性物质采用氢氧化镍,负极活性物质为贮氢合金,电解液为氢氧化钾溶液,电池充电时,正极的氢进入负极贮氢合金中,放电时过程正好相反。在此过程中,正、负极的活性物质都伴随着结构、成分、体积的变化,电解液也发生变化。相对于其他电池,Ni2MH电池的优异特性表现在:高比能量(衡量电动车一次充电行驶里程)已与锂离子电池水平相当;高比功率(赋予电动车良好的启动、加速、爬坡性能)其性能已高于锂离子电池;长寿命特性(赋予电池良好的经济性)平均寿命300~600次;安全性能高,无污染物,被誉为“绿色电源”。但是目前阻碍其应用的一个重要问题是初始成本太高,而且还有记忆效应和充电发热等问题,充电发热会引发安全问题,因此,要求发展相应可靠的能量管理系统。 (三)锂离子蓄电池 锂离子电池使用锂碳化合物作负极,锂化过渡金属氧化物作正极,液体有机溶液或固体聚合物作为电解液。在充放电过程中,锂离子在电池正极和负极之间往返流动。放电时,锂离子由电池负极通过电解液流向正极并被吸收,充电时,过程正好相反。锂离子电池基本上解决了蓄电池的2个技术难题,即安全性差和充放电寿命短的问题。同时锂离子电池具有高电池单体电压、高比能量和能量密度,可以说是当前比能量最高的电池,工作稳定。它的性能指标都可以满足USABC制定的电动车中期目。缺点是自放电率高,初始成本较高。 (四)锂聚合物电池 锂聚合物电池又称高分子锂电池,它也是锂离子电池的一种,但是与液锂电池相比具有能量密度高、更小型化、超薄化、轻量化以及高安全性和低成本等多种明显优势。在形状上,锂聚合物电池具有超薄化特征,可以配合各种产品的需要,制作成任何形状与容量的电池。聚合物锂离子电池所用的正负极材料与液态锂离子都是相同的,电池的工作原理也基本一致。它们的主要区别在于电解质的不同,锂离子电池使用的是液体电解质,而聚合物锂离子电池则以固体聚合物电解质来代替,这种聚合物可以是“干态”的,也可以是“胶态”的,目前大部分采用聚合物胶体电解质。聚合物锂离子电池可以采用高分子作正极材料,其质量比能量将会比目前的液态锂离子电池提高50%以上。此外,聚合物锂离子电池在工作电压、充放电循环寿命等方面都比锂离子电池有所提高。基于以上优点,聚合物锂离子电池被誉为下一代锂离子电池。 三、纯电动汽车充电电池的常用类型 目前电动汽车一般采用铅酸电池、镍氢电池或者锂离子电池等充电电池。铅酸电池技术成熟、价格便宜,但其污染严重,比能量低,一般应用于大型不间断供电电源以及电动自行车;镍氢电池安全性高、耐过充过放性能好,但其比能量低、低温性能差、自放电率高,一般应用于混合电动汽车以及电动工具;锂离子电池相比以上2种电池具有比能量高、循环寿命长、充电功率范围宽、倍率放电性能好、污染

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