能源纯电动物流车计算设计方案书.docx

能源纯电动物流车计算设计方案书.docx

《能源纯电动物流车计算设计方案书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《能源纯电动物流车计算设计方案书.docx（11页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

能源纯电动物流车计算设计方案书

最新能源纯电动物流车-计算设计书

【最新资料，WORD文档，可编辑修改】

一、设计要求

I/_.

二、整车技术参数

三、驱动结构设计

四、驱动系统设计

五、供电系统设计

六、空调系统设计

七、真空助力系统设计

i严b[I■I

\\么I

八、设计结果

\\.I\0二—二丿

一、设计要求

II

1、整车性能技术指标

A运输类新能源专用车、货车动力电池系统总质量占整车整备质量比例不超过25%,作业类新能源专用车、货车不超过20%。

B吨百公里电耗不超过10kWh;M1、N1类采用工况法，其他暂采用40km/h等速法，其中作业类专用车检测时上装部分不工作。

（1）最高车速：

90km/h；

（2）最大爬坡度：

20%；

（3）加速性能0-50Km/h:

<15s；

（4）60km/h续驶里程》200km（等速法）；

（5）工况法续航里程》180km；

二、整车技术参数

新能源厢式运输车选用长安传统载货汽车底盘（SC1031GDD43）为改装主体。

新能源厢式运输车是在长安底盘改装成纯电动可承载式底盘的基础上，加装载货物厢体而形成的一款新能源厢式运输车，该车配置5MT手动变数箱、永磁同步驱动电机及控制器、整车控制器、三元锂离子锂电池、高压配电和BMS管理系统、智能车载

充电器、直流快充充电系统、冷却系统、真空助力制动系统、助力转向系统、车载冷暖空调以及远程监控系统等。

驱动电机采用电机前置通过法兰固定于变速箱，变速箱固定于整车中部，控制器及车载充电器布置在车身前中部，动力锂离子电池、高压配电系统及电池管理系统布置在车体中前两侧部位，车载空调布置在车体前部，远程监控终端固定于驾驶室中控台内部，采用5MT手动变数箱/2档AT自动变速箱。

1.整车控制系统的工作原理图

2.相关设计的参数计算

1）整车技术参数及常数值标定

序

号

名称

标示

符

数值

单

位

1

整车装备质量

m

1400

kg

2

总质量

M

2600

kg

3

长*宽*高

L*W*H

410015201900

mm

4

轴距

D

2700

mm

5

空气阻力系数

Cd

0.45

6

正面迎风面积

A

2.4

2m

7

质心高度

h

700

mm

8

爬坡车速

Va

40

km/h

9

车轮半径

R

0.3

m

10

速比

i

（D:

3.652/1.9478/1.4234/1.000/0.7954/R:

3

.466）*5.125

11

正常车速

Ve

60

km/h

12

最咼车速

V°ax

90

km/h

13

最大爬坡度

a

11（30%）

o

14

机械转动效率

nT

0.95

15

滚动阻力系数

n?

0.015

16

电动机及其控制效率

nmc

0.9

17

蓄电池平均放电效率

nq

0.95

18

电池电压

V

320

V

19

安时数

Ah

125

Ah

20

电池容量

kwh

40

kwh

21

放电深度

%

90%

22

2）电机峰值功率及额定功率的匹配

电机的功率大小直接关系到电动汽车的动力性的好坏。

电机功率越大，电

动汽车的加速性能和最大爬坡度越好，但电机的体积和质量也会相应地增加，同时电机不能经常保持在高效率下工作，降低了电动汽车的能量利用率，降低

了汽车的行驶里程。

驱动电机的最大功率（Pemax）必须满足最高车速时的功率

（P）、最大爬坡度时的功率（Pa）及根据加速时间的功率（P）要求，即:

3）式中：

Umax――最高车速，km/h；90

Ii

4）T——传动系机械效率；0.95

5）m――电动汽车整备质量，kg；1600

6）f――滚动阻力系数；0.015

7）Cd――空气阻力系数；0.45

8）A迎风面积，m2；2.4

9）:

max――最大爬坡度，（）；11

10）Ui――爬坡车速，km/h；40

11）ua――汽车的加速末速度，km/h；90

12）ta——汽车加速时间，s。

（0~50km/hw7.5s;50~90km/h<15s）

电机的峰值功率与额定功率的关系为：

P峰二2腹（所选电机功率关系■=2）

式中：

P峰——电机峰值功率，kw；

P额——电机额定功率，kw；

■电机过载系数。

根据Pemax选择驱动电机的峰值功率，这里选择P额=10.72kw，P峰=30.8kw。

传动系参数

r；

内部结构减速箱原理差速器原理图

提供变速箱参数

差速器固定速比:

5.125

二、电机最高转速和额定转速选择与匹配

驱动电机的额定转速（nb）和最高转速（nmax）的选取应符合驱动电机的

转矩转速特性要求，如图1所示。

在启动即低转速时得到恒定的最大转矩（Tmax），同时在高转速时得到恒定的较高功率（'b）。

图1驱动电机扭矩转矩特性

nm%=B（电机扩大恒功率区系数）。

增大直，可使电机在恒转矩区

获得较大转矩，提高汽车的加速和爬坡性能。

但是，如果「直过大，会导

致电机工作电流和逆变器的功率损耗和尺寸增大，因此［值一般取2~3。

Tmax的选择需要满足汽车起动转矩和amax的要求，同时结合传动比爲和〉max来确

^定。

式中：

r——汽车轮胎滚动半径，m

II/\

imax传动系统最大传动比。

I\二二二

电机最高转速的确定，根据最高车速Umax及最小传动比imin确定

三、整车可行性方案介绍及产品一致性

电机及控制器特性参数及性能要求

1•电机特性参数及性能要求

GB/T18488.1-2006、GB/T18488.2-206或GB/T18488.1-2015、GB/T18488.2-2015（可靠性试

验项目不做要求）

根据计算结果，选择深圳大地和永磁同步电机额定功率Pe=20KW;峰值功率Pa=40KW

额定扭矩Tmmaz=;峰值扭矩Tmmaz=

表320kw电动机参数

额定功率Pmr（kw）

20

控制特性

基速以下恒转矩，基速以上恒功率

峰值功率Pmmax（kw）

40

额定转矩Tmr（N.m）

74

额定转速Nmr（rpm）

2500

峰值转矩Tmmaz（N.m）

200

最咼转速Nmmax（rpm）

9000

根据相关技术要求，

2•控制器性能参数控制器：

输入电压200V—360VDC冷却要求：

智能循环液冷。

/：

才＜\J\\.\I

2.3、动力电池及能量管理系统参数确定

1、动力电池参数确定

本次计算车辆驱动所需电池能量是按电动汽车试验质量2302.5Kg计算'本次计算车辆驱动所需电池能量是按电动汽车试验质量2302.5Kg计算

A运输类新能源专用车、货车动力电池系统总质量占整车整备质量比例不超过

25%，作业类新能源专用车、货车不超过20%。

B吨百公里电耗不超过10kWh;M1、N1类采用工况法，其他暂采用40km/h等速法,其中作业类专用车检测时上装部分不工作。

方案一

选用磷酸铁锂电池，经过估算包含电池在内整车准备质量约1600KG.则电池包质量小于

400KG;因此电池容量配比换算，则电池容量约32KWH.电池循环寿命》2000次。

国家实验场地：

匹配32kwh电量，以60km/h匀速行驶可以满足152km续驶里程的要求。

动力电池（组）性能参数

电池类型

磷酸铁锂

单体容量

25AH

单体电压

3.2V

安时数

100AH

电池组标称电压

320V

电池总能量

32kWh

电池单体参数

方案二

选用三元锂离子电池，经过估算包含电池在内整车准备质量约1600KG.则电池包质量小于

400KG;因此电池容量配比换算，则电池容量约40KWH.循环寿命约800次。

国家试验场：

从图中看出匹配40kwh电量，以60km/h匀速行驶可以满足佃0km续驶里程的要求。

表4动力电池（组）性能参数

电池类型

三兀锂离子电池

单体容量

125AH（5并88串）

单体电压

3.65V

放电深度

90%

电池组标称电压

320V

电池总能量

40kWh

2、电池管理系统的电气参数

电池管理系统（BMS采用天津清源电动车辆有限责任公司自行研发的系统，共5块采

J1

集板

（1）通讯方式：

CAN

（2）工作温度范围：

-20°C~+85C;

（3）电磁兼容性：

按GB/T18655-2002,GB/T17619-1998,GB/T21437.2-2008。

2.4、车辆动力性分析

本次计算车辆动力性是按满载质量2650Kg计算。

1■加速性能

...■'|图3汽车加速时间图

\f:

了1I/厂-

0-50Km/h加速时间为8.4s,满足设计指标要求。

2■爬坡性能图4爬坡度曲线图

爬坡度可达30%，满足最大爬坡度要求。

3■汽车功率平衡图5驱动功率一行驶阻力功率平衡图

由以上匹配结果可知，最高车速93km/h，满足最高车速90km/h要求。

3、其他电气系统设计性能指标

3.1整车控制器

（1）防护等级：

按GB/T4942.2

（2）抗振：

按GB/T18488.2-2001

3.2仪表及电动附件

（1）整车动力电池采用DC320V磷酸铁锂电池，辅助电池采用12V的铅酸电池;

（2）通过额定功率1000W的DC/DC专换器，动力电池可以给辅助电池充电；

（3）采用can仪表；仪表需要重新选型，供应商：

武汉green

（4）换挡机构采用自动换挡手柄；型号：

YONGLEYL-703S）

（5）采用信号电压等级为5V的电子油门踏板。

（6）采用真空助力刹车系统，型号：

H-825

（7）采用电动压缩机，匹配现款车型自带的空调其他系统。

（8）采用PTC加热块，安装与现款车型暖风机底部，达到空调制热效果。

（功率：

2KW）

（9）转向助力可以采用长安底盘配套电子助力转向系统。

3.3其他

〜f♦车型

纯电动微卡物流车

备注

制动系统

真空泵

额定电压

DC12V

H-825

额定功率

30W

额定流量

40L/min

最咼真空度

-0.085MPa

冷却系统

水泵

1

额定流量

9L/min

P62

最大流量

16L/min

额定扬程―

2.5m

最大扬程

3.8m

电机输出功率

45W

能源系统

\1

动力电

池组

单体调定电压

3.65VDC

321.2-125

单体容量

125Ah

电池数量

440

电气系统

DC-DC

输出功率

1KW

DZEH1000SA-360S14LR

输入电压

DC200-360V

输出电压

DC14V

输出电流

75A

冷却方式

自然冷却

直流接

触器

额定电压

500V

额定电流

100A/200A

主回路

保险

额定电压

500V

额定电流

200A

主电路

电线粗细要求

35平方以上

及接插件参数

电线材料

阻燃橡胶

接插件可通过最大电流

250A

4三元电池及高压配电系统原理图

5整车布置

根据计算及实际空间布置