1. 研究目的与意义
在21世纪的今天,我国的科技发展迅速,国民经济快速增长。
但随着科技发展,能源问题愈发严重。
国家十分重视科技的发展,不得不开始寻找可持续发展的新能源以代替现有的石油资源,国家大力提倡节能环保,因此大力推动电动汽车的发展,以解决石油资源短缺与国内石油资源日益增长需求的矛盾。
2. 课题关键问题和重难点
本文研究主要进行动力电池,电动机,DC-DC的选型计算,达到整车设计相关要求和使用目标,对整车控制器控制策略进行了分析。
对高压电控系统框图进行了设计,主要体现动力电池充放电原理,电动机工作原理,DC-DC工作原理。
结合整车参数计算整车续驶里程,最高车速和最大爬坡度,并进行汽车环保性与经济型分析。
3. 国内外研究现状(文献综述)
在21世纪的今天,我国的科技发展迅速,国民经济快速增长。但随着科技发展,能源问题愈发严重。国家十分重视科技的发展,不得不开始寻找可持续发展的新能源以代替现有的石油资源,国家大力提倡节能环保,因此大力推动电动汽车的发展,以解决石油资源短缺与国内石油资源日益增长需求的矛盾。
电动汽车相比于燃油汽车的优点如下:
无污染,噪音低。电动汽车工作时不会排出导致空气污染的废气,对环境和空气质量不会造成影响,有着零污染的称号;电动汽车噪音小,可以减少城市的噪音污染,电动汽车的发展对人类的利益是燃油车所不能比拟的。
4. 研究方案
1、电动车技术参数
符号 | 名称 | 单位 | 数值 |
电机转速 | r/min | 0~3000 | |
车轮滚动半径 | m | 0.465 | |
主减速比 | - | 6.14 | |
变速器传动比 | - | 1 | |
空气阻力系数 | - | 0.45 | |
迎风面积 | m2 | 7.875 | |
滚动阻力系数 | - | 0.0096 | |
空载质量 | kg | 9100 | |
机械效率 | - | 0.927 | |
设计行车速度 | km/h | 70 | |
重力加速度 | m/s2 | 9.8 |
2、最高车速计算
影响汽车达到最高车速的因素主要有汽车电机的功率,电机最大转矩,最大转矩时的转速,传动系的传动比,整车质量,行驶阻力。电动汽车的最高车速计算公式为:
(1-1)
由上文可知,本文选择电动机最高转速n=3000r/min,代入公式(1-1)计算可得,最高车速可达85.7km/h,由于本文研究的纯电动车车型设计为城市公交车,按照国标要求城市道路行车需限制车速不能超过70km/h。
3、最大爬坡度计算
汽车的爬坡能力是指汽车在良好的水平路面上以最低车速上坡行驶的最大坡度。电动汽车爬坡度的计算公式为:
(1-2)
式中, -最大转矩。
由电机选型可知最大转矩为1200N.m。代入上式计算得最大牵引力为14532N,
在匀速爬坡时可认为牵引力等于坡道阻力,计算公式为:
(1-3)
化简得:
(1-4)
最大爬坡度计算公式为: i=tanα (1-5)
代入公式(1-2)计算得最大牵引力为14532N,由表4.1可知空载质量m为9100kg,重力加速度g为9.8m/s2,代入公式(1-4)和(1-5)计算得最大爬坡角度为9.4,最大爬坡度i为16%,
4.3.4 最大续驶里程计算
电动汽车实际的续驶里程,因路况、行驶速度、行驶习惯、环境温度等影响会有所不同。在计算最大续驶里程时,坡度阻力和加速阻力可忽略不计,计算公式为:
(1-6)
(1-7)
式中, -设计时速,单位km/h;
-电机输入效率;
-蓄电池总量,单位kWh;
-放电可利用率;
-低压用电负荷功率(kW);
-最大牵引力;
-电动汽车电动机输出轴至驱动轮之机械传动装置的总效率;
参照表里的基本参数通过计算我可得这款电动汽车在70km/h行驶时的阻力是1677N。通过电动汽车的最大续航里程的计算,我们知道这款汽车的最大续驶里程是245km,法规要求续驶里程应大于150km,本次设计满足法规要求。
5. 工作计划
毕业设计前一学期末完成英文翻译,收集、查阅、文献资料并准备开题报告。
第1周 完成英文翻译,提交英文翻译给指导老师批阅。
英文翻译经指导老师批阅合格并确认后,译文和原文均上传至毕业设计管理系统,译文封面用标准模板。
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