电动汽车整车性能参数计算
(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。
新能源电动汽车性能参数计算方法
⚫ 电动汽车总电压选择与车辆类型及行驶性能有关。
⚫ 电压等级越高，获取同等功率电流越小，
电压等级越低，获取同等功率电流越大。
⚫ 电流过大，线路损耗越大，电能利用率下降。
⚫ 电压等级高，绝缘要求增加，车辆防护、线路绝缘等级及绝缘 性能要求就更加苛刻，成本增加。
⚫ 目前国内电动汽车电压常用值较为繁杂
总质量越大，电压选择就相应较高
⚫ 单位 km/（kW·h）
⚫ 比能耗
⚫ 单位里程单位质量能耗
⚫ 单位 kW·h/t/km 电动汽车能耗经济性评价指标 ⚫ 单位里程容耗 ⚫ 单位里程消耗电池组电量 ⚫ 单位 A·h/km ⚫ 单位容量行驶里程 ⚫ 消耗单位容量行驶里程 ⚫ 单位 km/（A·h） ⚫ 比容耗 ⚫ 单位里程单位质量容耗 ⚫ 单位 A·h/t/km
⚫ 最高车速
驱动力是否合适
ut = 轮r = 2n轮 r
60
(m/s)
Ft
=
Tt qiμT r
= 2n轮 r 3600 (km/h)
60
1000
i = 0.3768 nr ut
=
0.3768n轮r
=
0.3768
n电机r ig i0
=
0.3768
n电机r i
（2）爬坡状态下的传动比需求
⚫ 车速控制在 10～20km/h
汽车的空气阻力系数与迎风面积
车型 典型轿车
客车 货车
迎风面积A（㎡） 1.7~2.1 4~7 3~7
空气阻力系数CD 0.3~0.4 0.5~0.8 0.6~1.0
3. 坡度阻力
Fi = G sin a = mg sin a
⚫ 道路的坡度 坡高与坡的底长的比值
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
纯电动车动力经济性计算
传动效率
0.9
0.6
风阻N 14.57616895 25.91318925 40.48935821 58.30467582 79.35914209 103.652757 131.1855206 161.9574328 195.9684937 233.2187033 273.7080615 317.4365684 364.4042239 414.6110281 468.0569809 524.7420824 584.6663325 647.8297313 714.2322788 783.8739749 932.8748131 972.1494906 976.1214966 1012.233955 1180.669685 1457.616895
加速时间 50Km/h 68Km/h 12.43 24.84 实测/s 12.75 25.4 13.64 26.1 理论/s 12.16 23.02
制动初速 30Km/h 20Km/h 时间/s 3.88 1.1 距离/m 9.73 3.14
整车参数
空气阻力 F=0.6*A*U*U/21.15 迎风面积A= 7.4228
滚阻系数 0.008065914 0.008221218 0.008376523 0.008531827 0.008687132 0.008842436 0.008997741 0.009153045 0.00930835 0.009463654 0.009618959 0.009774264 0.009929568 0.010084873 0.010240177 0.010395482 0.010550786 0.010706091 0.010861395 0.0110167 0.011327309 0.011404961 0.011412726 0.011482613 0.011793223 0.012259136
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 ）.
整车匹配计算(改)
06
整车匹配计算案例研究
案例一：某电动汽车的底盘系统匹配
底盘系统匹配
底盘系统是电动汽车的重要组成部分，包括悬挂系统、制动系统、转向系统等。在底盘系 统匹配过程中，需要考虑多种因素，如车辆性能要求、行驶工况、动力电池特性等。
计算方法
采用多体动力学、有限元分析等计算方法，对底盘系统的各个子系统进行建模和仿真分析 ，以确定最佳的匹配参数和设计方案。
Байду номын сангаас果评估与优化
总结词
评估性能和改进方案
详细描述
根据性能仿真的结果，评估整车的性能指标 是否满足设计要求，如果不满足，则需要对 参数进行优化调整，重复性能仿真的过程， 直到满足设计要求为止。最终输出的结果可
以为实际生产提供指导和参考。
04
整车匹配计算工具与技 术
CAD建模技术
总结词
CAD建模技术是整车匹配计算中的基础工具，用于创 建车辆零部件和整车的三维模型。
车身系统匹配
车身系统匹配是指根据车辆的外观设计、结构强度、空气动力学等要求，选择合 适的车身材料、结构、工艺等，并确定它们之间的匹配关系。
车身系统匹配需要考虑车辆的美观性、耐久性、经济性等多个方面，以确保车辆 在长期使用过程中的优异表现。
03
整车匹配计算流程
需求分析
总结词
明确计算目标
详细描述
在整车匹配计算中，首先需要明确计算的目标和要求，包括需要优化的性能指标、约束条件以及计算精度等，为 后续的参数设计和性能仿真提供指导。
底盘系统匹配需要考虑车辆的操控稳 定性、舒适性、安全性等多个方面， 以确保车辆在各种行驶条件下的优异 表现。
电气系统匹配
电气系统匹配是指根据车辆的用电需 求，选择合适的电池、电机、控制器 等关键部件，并确定它们之间的匹配 关系。
电动汽车电机性能计算
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 30频率200.39Hz电动车参数计算（常州众泰）牵引性能空载平地(时速100km/h) 电机参数VG P L μ0=dV nLπ=c L P P η=cL P Pη=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185.50RPM52电机计算功率9447.86W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=dV nLπ=cL P Pη=μπηVG P L μ=dV nLπ=cLP Pη=cL P P η=μπηVG P L μ=dV nLπ=cLPPη=cL P P η=53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Tz 42.38N.m 二、50~100Km/h加速度a a=(V2-V1)/t 0.93m/s/s 加速时间S15.00s满载爬坡(时速20km/h ) 电机参数Pη=VG P L μ=dV nLπ=cL P Pη=cL P P η=cL P Pη=。
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➢ 分类
设计整备质量 实际整备质量
降低整备质量，有助于提高续航能力和动力性能。 增加整备质量，有助于提升汽车的稳定性。
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du dt
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规格严格 功夫到家
10. 4电动汽车电动机功率的初步确定
➢ 电动机的功率
F t= F f F w F i F j= f m g c o s a m g s i n a 1 2 C D A u r 2 m d d u t
A级和I级客车 65kg/人 其他客车 78kg/人
驾驶员、乘务员等乘务人员 75kg/人 其他车辆 65kg/人
乘员质量=乘员数×每个乘员质量
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高速公路在平原及微丘陵地段最大纵坡不大于3%，山区重丘陵路段不 大于5%。
一级汽车专用道路在平原及微丘陵地段最大纵坡不大于4%，山区重丘 陵路段不大于6%。
对于城市道路来说，一般要求坡度不大于10%。
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Pt = Ftut
P t= (fm ca o g m ssa g i n 1 2 C D A u r2m d d)u t u t
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10. 1. 3最大总质量
➢ 定义
车辆整备质量和车辆满载装载量总和，包括乘员和货物。
➢ 最大总质量的确定
与车辆承载结构和设备有关； 车桥、悬挂、车架、轮胎
与车辆的承载空间有关。 在整备质量与最大承载量之和基础上上浮100～200kg； 一般取100 kg的整数倍数。
最大总质量=整备质量+最大承载量
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10. 3. 1汽车的驱动力
➢2.传动系的机械效率
T
=Pe PT Pe
=1PT Pe
Pe——电动机发出的功率 PT——传动系中损失功率
P a= (fm ca o g m ssa g i n 1 2 C D A u r2m d d)u u t
电动汽车技术与原理 第 21 页
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➢ （2）加速时间 表示了汽车的加速能力， 原地起步加速时间与超车加速时间
➢ （3）汽车的最大爬坡度 代表了汽车的极限爬坡能力。 指车辆在满载或某一装载质量，良好路面上最大爬坡度。 爬坡时应置于最低挡或者处于低速大扭矩范围的时候。
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10. 1车辆质量计算
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➢ 10. 1. 1整备质量 ➢ 10. 1. 2载荷或成员人数 ➢ 10. 1. 3最大总质量
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10. 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 r s —静载
滚动半径 rr —动载
rr
=
s
2nw
s——转动n圈，实际车轮滚动距离。
ｎw——车轮滚动圈数。
r r r 一般不计差别，统称车轮半径r，即
sr
电动汽车技术与原理 第 13 页
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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
电动汽车技术与原理 第 12 页
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第10章 电动汽车整车性能参数计算
➢ 10. 1车辆质量计算 ➢ 10. 2电动汽车动力性的参数 ➢ 10. 3影响电动汽车行驶性能的参数 ➢ 10. 4电动汽车电动机功率的初步确定 ➢ 10. 5电动汽车的几个性能参数的选择 ➢ 10. 6电动汽车的续驶里程计算 ➢ 10. 7电池数量计算及电池组数确定 ➢ 10. 8电动汽车环保与经济性分析
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10. 3. 1汽车的驱动力
➢ 汽车的驱动力
Ft
=
Tt r
Tt =Ttq*ig*i0*T
Ft =Ttq*igr*i0*T
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10. 3影响电动汽车行驶性能的参数
➢ 10. 3. 1汽车的驱动力 ➢ 10. 3. 2汽车的行驶阻力
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Pv=(f mg1 2CDAur2)ut
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10. 4电动汽车电动机功率的初步确定
➢电动汽车功率计算
（2）最大爬坡度时电动机功率计算 •此时爬坡度取标定最大值 •能够按照较低速度行驶 10～15km/h •能够在坡路上起步行驶，即加速度>0 •车辆应选用最大总质量
Fw
=
C
D
Au
2 a
21.15
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汽车的空气阻力系数与迎风面积
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10. 3. 2汽车的行驶阻力
➢ 3. 坡度阻力
F i =G sian=msgian
道路的坡度 坡高与坡的底长的比值
i = h = tana s
F i =G sin Gt= g Gi
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10. 1. 2载荷或成员人数
➢ 电动汽车目前主要功能是承载乘员
乘员的重量不固定。 乘员质量依据GB/T12428标准核算。
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10. 1. 2载荷或成员人数
➢ 确定汽车载质量考虑因素
（1）必须与汽车的用途和使用条件相适应； （2）载重量合理分级，利于产品系列化、通用化和标准化； （3）考虑现有生产设备和生产线变动大小和可利用程度。
➢ 汽车自重利用系数
最大载荷与整备质量的比值。 提高自重利用系数，提高运输效率，提高车辆经济性能。
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电动汽车技术与原理 第 6 页
（威海） 汽车工程学院
HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY
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10. 2电动汽车动力性的参数
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➢ （1）最高车速 水平良好路面，汽车能够达到的最高行驶速度 一般指设计车速，实际最高车速往往超过这个数据； 根据车辆的实际工况和动力性能共同确定的。
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10. 3. 1汽车的驱动力
➢ 1. 电动机的机械特性
由电动机的机械特性来确定电动机转矩。 与电动机种类和功率有很大关系。