新能源汽车电机性能计算分析表
电动汽车电机性能计算-EXCEL可编辑软件
序号电动车特性公式VALUE 值UNITS 单位1电动车品牌2电动车型号3电池电压★144.00(Volt)4牵引电机数目 1.005整车重量★495.00(Kg)6最大载重★415.00(Kg)7摩擦系数0.023(u)8齿轮箱效率★0.90(u)9车轮半径(空载) ★0.286(m)10车轮半径(带载)0.286(m)11齿轮箱传动比（二档）★7.13(u)齿轮箱传动比（一档）★12迎风面积2.00m 2130-50Km/h加速时间10.00s14空气阻力系数0.34空气密度 1.29g/L 1516最大行驶速度(空载) ★9025.00(m/s)平地带载（时速50km/m) ★5013.89(m/s)平地带载（时速100km/m) ★9025.00(m/s)18最大爬坡度(空载) ★300.29rad 19最大爬坡度(带载) ★300.29rad 20斜坡最大行驶速度(空载) ★20 5.56(m/s)21斜坡最大行驶速度(带载) ★205.56(m/s)2223空气阻力274.7625N.m 24车轮需要的功率10081.01W 25车轮转速834.73RPM26电机计算功率11201.13W27电机计算功率(1.1倍安全系数）12321.24W 29转速5951.62RPM 28转矩17.97Nm电动车参数计算牵引性能空载平地(时速100km/h) 电机参数合普动力：段博VG P L μ0=dV nLπ=c L P P η=cL P Pη=30频率200.39Hz 31电压68.00V 32电流132.27A33效率0.8634功率因数0.843536空气阻力84.80324074N.m37车轮需要的功率4026.63W38车轮转速463.74RPM39电机计算功率4474.03W40电机计算功率(1.1倍安全系数）4921.43W 42转速3306.46RPM 41转矩14.21Nm3536空气阻力274.7625N.m37车轮需要的功率11996.91W38车轮转速834.73RPM39电机计算功率13329.90W40电机计算功率(1.1倍安全系数）14662.89W 42转速5951.62RPM 41转矩23.53Nm4849空气阻力13.56851852N.m50车轮需要的功率8503.07W51车轮转速185.50RPM满载平地(时速50km/h) ★电机参数满载平地(时速100km/h) ★电机参数空载爬坡(时速20km/h) 电机参数VG P L μ=dVnLπ=πμηVG P L μ=dV nLπ=cLP Pη=cL P P η=μπηVG P L μ=dV nLπ=cLPPη=cL P P η=52电机计算功率9447.86W53电机计算功率(1.1倍安全系数）10392.64W55转速1322.58RPM 54转矩68.21Nm6162空气阻力13.56851852Nm 63车轮需要的功率15403.34W64车轮转速185.50RPM65电机计算功率17114.82W66电机计算功率(1.1倍安全系数）18826.30W68转速1322.58RPM 67转矩135.93Nm 69频率48.98Hz 70电压68.00V 71电流208.43A72效率0.8473功率因数0.83加速功率计算车重+载重m 910.00Kg 一、10秒内0~50Km/h加速度a a=V/t1.39m/s/s 加速时间S 10.00s 加速阻力FpFp=m*a 1263.89N 50km/h时车辆空气阻力Fk 84.80N 驱动力FqFq=平均阻力+空气阻力1348.69N 0~50km/h行驶的距离S S=1/2at 269.44m 0~50km/h作的功J J=FS 87770.06J 电机输出功率P P=J/S 9752.23W 50Km/h时电机转速3306.46rpm 电机扭矩TT=P/(R*2Pie/S)28.17N.m 0~50km/h加速电机所需功率Pz 14673.66W 0~50km/h加速电机所需扭矩Tz42.38N.m满载爬坡(时速20km/h ) 电机参数cL P P η=VG P L μ=dV nLπ=cL P Pη=cL P P η=cL P Pη=。
(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：mphh km i i rn V g 5.43/70295.61487.02400377.0.377.00max ==⨯⨯⨯=⨯= （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 rg m i i T dg 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 2max ).15.21....(36001V 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kw1005.8970)15.217016.86.0016.08.918000(86.036001).15.21....(360012max2max＜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。
新能源汽车驱动电机电磁力及损耗计算
新能源汽车驱动电机电磁力及损耗计算CaseStudy•基于已有总成外壳、定子结构尺寸，设计电机转子结构•定子结构保持不变−定子轴长：170 mm−定子槽数：48槽−定子内径D：142 mm•基于整车参数确定电机性能规格要求整车参数开发目标•电机性能需求估算•电机最高转速：n max=i∗v max0.377r=8.048∗1200.377∗0.313≈8185rpm考虑10%余量，电机最高转速要求n max>9003rpm•电机额定功率：（按30min最高持续车速100km/h确定）P e≈29.6kW•电机额定转速：（按车辆常规转速60km/h确定）n e=i∗v500.377r=8.048∗600.377∗0.313≈4092rpmT e=9550∗P en e≈70Nm•电机额定转矩：•电机性能需求估算•电机最大功率、最大扭矩：n max_100=i∗v max0.377r=8.048∗1000.377∗0.313≈6821rpm持续100km/h运行30min电机转速T vmax_100≥mgf+C D AV221.15i∗η≥39.5Nm•由爬坡及0-100km/h加速计算：T max≥220NmP max≈89kW•电机性能需求参数表：峰值功率（kW）≥ 89额定功率（kW）≥ 29峰值扭矩（Nm）≥ 220额定扭矩（Nm）≈ 70最高转速（rpm）≥ 9000额定转速（rpm）≈ 4092•基于FluxMotor的快速设计转子：8极选用V型转子结构气隙长度：0.8mm•定子绕组设计单层短距绕组节距：5并联支路数：4线径：0.574 mm圆线设计绕组磁动势MMF谐波分析•电机基本性能快速评估•齿槽转矩•空载反电势•额定性能（基于正弦驱动）•输入参数：•最大相电流：220A•最大线电压：290V•DC母线电压：410V•控制方式：MTPV•峰值转矩：248.2 Nm•基速：3370 rpm•效率：96.9%•转矩脉动：32.16%•基于HyperStudy的快速参数优化：•从FluxMotor中快速输出用于HyperStudy的优化文件•优化磁体形状参数•目标：转矩脉动最小•HyperStudy设置优化目标及约束•目标：转矩脉动最小•约束：•平均转矩大于等于245 Nm•基速大于等于3300rpm优化后：•平均转矩：244.6 Nm•转矩脉动：14.6%•基速：3362•优化前后电机参数对比初始设计优化后初始设计：32.15%优化后：13.4%•基于优化后的电机参数计算电机输出特性•输出电机T-S曲线（电流、控制角曲线）•或指定运行工况输出曲线（duty cycle）额定转速工作点（70Nm, 4092rpm）•从FluxMotor中输出电机Flux2D分析执行文件（python脚本），用于定子电磁力计算及电机损耗输出Flux2D中瞬态磁场计算FluxMotor中输出的脚本包含所有属性及参数设置（网格、材料、物理定义、电路、运动属性等），可直接启动瞬态磁场计算。
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2400Nm2 最高行驶车速的计算最高车速的计算式如下：mphh km i i rn V g 5.43/70295.61487.02400377.0.377.00max ==⨯⨯⨯=⨯=（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 rg m i i T dg tq ηαkw 100w 5.8810)15.211016.86.08cos 016.08.9180008sin 8.918000(86.036001).15.21..cos ...sin ..(360012002max ＜k V V A C f g m g m P slopeslope 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 ）。
电动汽车动力性能分析与计算版
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。
利用功率平衡可定性分析电动汽车设计中的有关动力性问题，另外，根据功率平衡能看出电动汽车行驶时电动机的输出功率，所以经济性分析中也常用到它。
新能源汽车性能分析计算表
满载质量m max （Kg）125000后桥主减速比 i 06.14驱动方式直驱常规车速风阻Fw(N)255最高车速阻力Ft(N)19133整备质量（Kg）5150变速箱档位速比 i g 1档速比5.58最高车速风阻Fw(N)758最大爬坡阻力（含车速）258264半载质量（Kg）650751档 5.58载荷情况满载爬坡车速风阻Fw(N)4最高车速需求转矩/N*m1624计算质量（Kg）1250002档 2.71最高车速μamax （km/h)69滚动阻力(平路）F f (N)18375常规车速需求转矩/N*m1581车轮半径r（m）0.4223档 1.6常规车速μa （km/h)40坡道阻力F i (N)240242爬坡需求转矩/N*m 19723迎风面积A（m 2） 5.184档1爬坡车速（km/h)5加速阻力F j (N)1040000-50Km/h加速时间t （s）17.36风阻系数C d 0.655档0.813爬坡度i max 0.2附着力F φ(N)686000加速需求电机转矩/N*m9353传动效率ηt0.96档0换算角度 °11.31最高车速电机转速/rpm2663最高车速功率（Kw）452.73附着系数φ0.8R档5.04加速性能 α(m/s 2)0.8常规车速电机转速/rpm1544常规车速功率需求/Kw 255.55旋转质量转换系数δ 1.04摩擦系数f（低速）0.015电池放电利用率0.8爬坡车速电机转速/rpm193爬坡车速功率需求/Kw442.84功率降额倍数0.95f（高速μa >100Km/h)0.011电机及控制器效率0.9附加功率（Kw）2续航里程S（Km）100电压平台DC(V)384电量需求（Kwh/度）643.9容量需求（Ah）2096.0单体电压（V） 3.2额定功率（Kw）30单体容量（Ah）5峰值功率（Kw）60瞬时最高车速驱动力F t （N）4190单体个数3120额定转速（rpm）1600单体串联数120峰值转速（rpm）5000单体并联数26额定转矩（N*m）179Δ (一实根）>0a 1.030225额定电压（V）384峰值转矩（N*m）320P 88214b 0额定容量（Ah）13040Km/h电机效率η电机0.9q-1221135c -1电池放电利用率η电池0.8X 1 (Km/h)13.81COS α10.985265717衰减系数1最高转速车速(Km/h)129.56COS α2-1i max 17.36加速阻力Fj(N)-16379角度9.85加速度a（m/s 2）-0.13i max-17.42加速时间t（s）-110.230-50Km/h加速时间续航里程/Km电池参数电机参数性能指标峰值功率下最大爬坡度使用说明：1、黑色字体数字为手动输入条件参数；2、红色字体为生成数据结果；3、可以以整车角度正向分析，也可以以零部件角度反向分析整车参数性能指标电机需求分析电池需求分析3t 7614021.15(=0D D P mgf V V C A C A η++-）222t t 2Ff F 1f cos cos 1=0mg mg+∂-∂+-（）（）。
电动汽车计算公式
1、电机额定功率计算
总质量（kg ） 迎风面积 风阻系数 摩擦系数 最高车速（km/h ） 传动效率 重力加速度
2、电机最大功率计算
迎风面积 风阻系数 摩擦系数 爬坡车速（km/h ） 传动效率 重力加速度 爬坡度（℃） 3、电机额定转速计算
减速比 车速（km/h ） 滚动半径（m ） 4、电机额定扭矩计算
电机额定功率（kW ） 电机额定转速（r/min ） 5、电机峰值扭矩的计算
电机驱动力（N.m ） 滚动半径（m ） 主减速比 传动效率
6、电池容量的计算
所需电池功率（kW ） 续使里程（km ） 车速（km/h ） 效率
7、驱动力的计算
总质量（kg ） 迎风面积 风阻系数 摩擦系数 爬坡车速（km/h ）
传动效率 重力加速度 爬坡度（℃）
8、加速时间的计算
总驱动力（N.m ） 终止速度（km/h ） 起始速度（km/h ） 总质量（kg ）
2221
sin()cos()360021.150.756.6201175009.8sin()175009.8cos()0.009382036000.960.921.15d i i
t mc C A V Pmc m g m g f V ααηηαα⎡⎤⋅⋅=⋅⋅+⋅⋅⋅+⋅⎢⎥⋅⋅⎣⎦⎡⎤⋅⋅=⋅⋅+⋅⋅⋅+⋅⎢⎥⋅⋅⎣⎦。
新能源电动汽车性能参数计算方法
5. 1车辆最高车速、最大爬坡度与传动比关系
• 最高车速与电动机功率成正比关系，与传动系统的速比成反比关系。 • 最高车速分为设计最高车速和实际最高车速。 • 目前所指最高车速均是指设计最高车速，实际最高车速往往要大于设计最高车
速。
• 电动汽车的最大爬坡度与电动机扭矩和传动系统的速比都成正比关系。 • 这两个参数是一对矛盾数据，对于固定速比电动汽车
T
=
Pe PT Pe
= 1 PT Pe
Pe——电动机发出的功率 PT——传动系中损失功率
主要由分动器变速器、传动轴、万向节、主减速器等部
件功率损失组成。
装有变速器，效率较低，0.92～0.95 轮毂电机驱动，效率要高，95～0.98
3. 1汽车的驱动力
• 3. 车轮的半径
自由半径 r—无载
静力半径 rs —静载 滚动半径 rr —动载
Pa
=
(
f mg c osa
mg sin a
1 2
CD Aur 2
m
du )u dt
22
电动汽车坡路加速度选择
23
4电动汽车电动机功率的初步确定
• 电动汽车功率选择
选择功率计算公式计算的最大值 乘以一个功率系数
功率系数
24
5电动汽车的几个性能参数的选择
• 5. 1车辆最高车速、最大爬坡度与传动比关系 • 5. 2传动比选择 • 5. 3电动汽车加速性能
最高车速越高，传动系统速比越小，爬坡能力越差 爬坡能力越强，传动系统速比越大，最高车速越低
26
5. 2传动比选择
• （1）高速状态下的传动比需求
驱动力是否合适
•传动比 i = igi0
•高速挡 •最高车速 ut = 轮r