电动汽车动力性能计算
(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。
电动汽车动力匹配计算公式
数值1
数值2
说明
0.9
0.0132 0.0212
0.4
2575
2.91352
100
551.020
333.102 535.398
27.288 33.531
7694.251 7694.251 最高车速时
33.869 41.619 最高车速时
算额定功率
数值1
数值2
0.2915
10
0.0082 0.0141
0.0076 0.0141 数值 12.0% 6.843 0.1194 40
0.0076 0.0152 数值 4.0% 2.291 0.0400 60
0.0076 0.0166 数值
理论计算
计算结果及分析(数值1)
工况 最高车速时 常规车速时 最大爬坡度 爬坡要求1 爬坡要求2 0-50Km/h 50-80Km/h 0-100Km/h
Vp
爬坡车速
fp 最大爬坡滚动阻力系数
Fw
爬坡空气阻力
Ff
爬坡滚动阻力
Fi
坡道阻力
Ft
爬坡驱动力
Pp
爬坡功率
Mp
爬坡所需扭矩
单位 /
Km/h / N N N N Kw N
np
爬坡时转速
RPM
α1 爬坡度（转EXCEL）/Fra bibliotekVp1
爬坡车速
Km/h
fp1 最大爬坡滚动阻力系数 /
Fw1
爬坡空气阻力
N
Ff1
地面附着性能允许的最大爬坡度
数值1
数值2
7.919
1
0.273
70
0.0115 0.0095
270.000
纯电动汽车动力性能分析与计算
下 开 发 了纯 电动 汽 车 动 力 性 能 仿 真 软 件 系统 。 基 于 此 软 件 系 统选 取 三款 不 同 动 力 特 性 的 车 载 电 动 机 与 三 组 变速 箱 组 合 进 行 了仿 真 测 试 ， 车 载 电 动机 额定 转 矩 、 定 功 率 和 最 高 转 速 对 汽 车 最 高 车速 、 坡 性 能 以及 加 速 性 能 的 影 响 进 行 了归 纳 总 结 。 对 额 爬 首 次 以方 程 形 式建 立 了准 确 的 纯 电动 汽 车 动 力 性 能 计 算 模 型 。
额 定 转 矩 ， 位 Ｎ ・ｎ； … 为 电 机 额 定 功 率 ， 单 ｌＰ 单
位 ｋ Ｗ。
结合 汽 车 牵 引 力 与 电动 机 输 出转 矩 之 间 关 系 以及汽 车 车速 与 电 动机 转 速 之 间关 系 可 以得 出 纯
电动汽 车牵 引力 和车速 之间关 系如公 式 （ ） ２ 所示 ：
和车速 之 间关 系进 行研 究 首 先需 要 确 定 汽 车 动 力 系统输 出转速 与最 大 可 输 出 转矩 之 间关 系 ， 因此 对 电动机 的动力 特性 进行 分析 十分 必要 。
式 （ ） ， 电机转 速 ， 位 ｒｍｎ Ｔ为 电机转 矩 ， １ 中 ｎ为 单 ／ ｉ；
单 位 Ｎ ・ ｎ 电机 基速 ， 位 ｒｍ ｎ Ｔ 为 电机 ｍ； 为 单 ／ ｉ；ｍ
＠ ２ １ ＳｉＴ ｅ． ｎｎ． ０ ０ ｅ． ｅｈＥ ｇｇ
纯 电动 汽 车动 力性 能 分析 与计 算
姚 海峰 王 亚 平 陈 以春 任 鑫
（ 京 理 Ｔ 大 学机 械 下程 学 院 ， 京 ２ ０９ 南 南 １０ ４）
摘
要
对 纯 电动 汽 车 车 载 电动 机 的 动力 特 性 进 行 了研 究 分 析 。 建 立 了纯 电动 汽 车 动 力 性 能计 算模 型 ， 在 ＭＡ Ｌ Ｂ 平 台 并 ＴＡ
电动汽车的驱动效率计算方法
电动汽车的驱动效率计算方法电动汽车的驱动效率是指车辆电能转换为动力输出的比例，是衡量电动汽车能源利用效率的重要指标。
计算电动汽车的驱动效率需要考虑多个因素，包括电池能量转换效率、电机效率、传动系统效率等。
首先，电池能量转换效率是指电池将存储的化学能转化为电能的效率。
这个效率取决于电池的化学反应过程和内阻损耗。
通常来说，锂离子电池的能量转换效率在90%左右。
其次，电机效率是指电机将电能转化为机械能的效率。
电动汽车使用的是交流异步电机或永磁同步电机，这些电机的效率通常在80%至95%之间。
电机效率还受到转速、负载和温度等因素的影响。
传动系统效率是指电动汽车的传动系统将电机的输出转化为车轮动力的效率。
传动系统包括变速器、传动轴和差速器等部件，这些部件的摩擦和机械损耗会降低传动效率。
传动系统效率通常在80%至90%之间。
总的来说，电动汽车的驱动效率可以通过以下公式计算：驱动效率 = 电池能量转换效率 * 电机效率 * 传动系统效率需要注意的是，这个公式只是一个近似值，实际的驱动效率还会受到电动汽车的车型、车重、驾驶行为和环境条件等因素的影响。
提高电动汽车的驱动效率可以采取多种措施。
首先，优化电池的化学反应过程和减小内阻可以提高电池能量转换效率。
其次，通过改进电机的设计和降低电机的负载，可以提高电机的效率。
最后，改善传动系统的设计和减小机械损耗可以提高传动系统的效率。
综上所述，电动汽车的驱动效率计算方法是一个综合考虑多个因素的过程，通过优化电池、电机和传动系统等部件的设计和性能，可以提高电动汽车的驱动效率，进一步提高电动汽车的能源利用效率。
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
增程式电动汽车动力系统计算分析
对 于所 需 电动 机 的驱 动 转 矩 ，则 是 依 据 最 大 池 向 电动 机 输 出能 量 ，而 启 动 发 动 机发 电直 接 驱
爬坡角度 、轮胎半径以及传动 比进行计算 ：
动电动机运转。发 电机发出的功率应与电动机的
ｒ． ｘ
ｍ’ｇ（ ｃ。ｓ ＋ｓｉｎ ）。ｒ
式 中： ——传动 比， ——轮胎的半径。 电 动 机 峰 值 转 矩 与 爬 坡 角 度 关 系 如 图 ３
７６
机 电技术
２０１６年 ２月
２ 动力系统选 型计算
２．１ 电动机的选型计算
电动机在增程式 电动车 中是驱动车辆的动力
源 ，选 型过 程 中应 满 足 ３个 主要 的边 界 条 件 ，即所
选 的电机 的峰值 功率 （ ）应满足车辆 的最高车
速 、最大爬坡度 、以及加速时间要求 ，分别表示为
所 示 。 通过 上述 计算 初 步选 定 电动 机选 型 参数 如 表
功率相当 ，并且在综合考虑发电机效率 、发动机 的 效率 、发动机经济 区域 以及 ＮＥＤＣ循环下 电动机 驱动功率分布等 因素后进行 ＡＰＵ参数 的选择（结 果 见表 ４）。
３ 整车建模与仿真
３所 示 。
Ｃｒｕｉｓｅ是 ＡＶＬ公 司开 发 的一 款 汽 车正 向开 发
按 照整车能够保证 以６０ ｋｍ／ｈ车速恒速行驶 ２００ ｋｍ，初步确定电池参数为电压３００ Ｖ、容量９０ Ａ·ｈ。
２－３ ＡＰＵ参 数 的 匹配
增 程 式 电动 汽 车 的发 动 机— —发 电机 系统 即
图 ２ 动力 电池 的电池 容量 低 于某 个 阀值时 ，控制系统检测到该阀值后 ，将关闭动力电
式中 产＿＿滚动阻力系数 ；ｍ——半载质量 ；叼—— 动续驶里程等参数计算 ：
纯电动汽车动力性计算公式(可编辑修改word版)
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：V max = 0.377 ⨯n.rigi= 0.377 ⨯2400 ⨯ 0.487 1⨯ 6.295= 70km / h = 43.5mph1）式中：n—电机转速（rpm）；r—车轮滚动半径（m）；ig—变速器速比；取五档，等于1；i 0 —差速器速比。
（2-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=arcsin(T tq.i g.i0.d-f)=arcsin(2400⨯1⨯6.295⨯0.9-0.015)=8.20 max m.g.r18000 ⨯ 9.8⨯ 0.487所以满载时最大爬坡度为 t a n (max)*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V max 匀速行驶时，电机所需提供的功率(kw )计算式为：1C .A .V 2 P n = (m .g . f 3600 + d max ).V 21.15max（2-1）式中：η—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/s 2； f —滚动阻力系数，取 0.016； C d —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)；V max —最高车速，取 70km/h 。
纯电动汽车动力性计算(G).pdf
i max
= 120NM.
选定主电机额定功率/最大功率:24kw/40kw;额定转速/最高转速:3000/6000(转/
分);额定转矩/最大转矩:76NM/120NM;额定电压:180V.
电动机转矩特性曲线如图：
76NM（nm ≤ 3000）
Tm =
114 − 0.0127nm （nm ≤ 6000）
1500 ∗ 9.8
i = tan
{arcsin
D − f 1 + f2 − D2
1 + f2
}
加速度：
da
g
= （D − f）
dt
δ
利用 matlab 作如下驱动力—行驶阻力平衡图，以及功率平衡图.Ⅰ档稳定车速为
21.3km/h.Ⅱ档稳定车速为 63.9km/h.最大车速为 120km/h.
-4-
-3-
滚动阻力：
空气阻力：
Ff = Gf = 1500 ∗ 9.8 ∗ 0.015 = 220.5
Fw =
动力因素:
D=
F − Fw
爬坡度：
G
CD A2a
21.15
=
0.29 ∗ 1.9552a
21.15
= 0.0268 2a
16.25Tmax − 0.02682a
=
= 0.0011Tmax − 0.00000182 2a
(2)传动系最大传动比的设计
确定传动系最大传动比时，应考虑两方面问题：最大爬坡度以及地面附着率，确
定最大传动比也就是确定变速器Ⅰ挡传动比.
Rr
C A
imax ≥
（mℊf cos αmax + mℊsin αmax + D 2a ）.