注册 登录  
 加关注
   显示下一条  |  关闭
温馨提示!由于新浪微博认证机制调整,您的新浪微博帐号绑定已过期,请重新绑定!立即重新绑定新浪微博》  |  关闭

追逐梦想的博客

我们要永远依偎在一起,无论快乐忧伤,无论天涯海角,然后看似水年华慢慢老去!

 
 
 

日志

 
 

纯电动汽车设计与调试  

2011-02-15 22:27:55|  分类: 汽车 |  标签: |举报 |字号 订阅

  下载LOFTER 我的照片书  |
 

目    录

 

1.      设计任务要求………………………………………………………………………………1

2. 总体方案设计……………………………………………………………………………….2

3. 系统硬件设计………………………………………………………………………….……8

4. 系统调试(仿真)…………………………………………………………………………..9

5. 课程设计总结………………………………………………………………………………..9

6. 主要参考文献……………………………………………………………………………......10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. 设计任务要求

       大纲要求:将其一辆汽油机的卡丁车改装为纯电动卡丁车。

       细节要求:要求选择最合适的电机与电池组;改装后能有适合的最高行驶速度、有合适的传动比、有合适的爬坡角度等一系列参数。

       修正要求:但其选择好具体的参数后,必须再次验证其重点部位的参数,以核对数据的偏差,再次修正以便达到更好的效果。

2. 总体方案设计

       系统要求:


参数

名称

类型及数值

 

卡丁车准备质量(kg)

≤1250

m

最大总质量(kg)

1570

 

续航里程(km)

120(60km/h)

最高车速(km/h)

80

 

最大爬坡度(%)

20

r

车轮滚动半径(m)

0.264


图一

图一显示的为卡丁车的数据的参数以及索要求的续航里程、最高车速与最大爬坡度。

控制方案选择:

    选择方法有2种。一为选取任一电机与电池组,再采用软件控制ECU改变电机的功率输出与电池组的电力输出;二为再已知卡丁车参数及其要求的同时,我们利用理论数据算出电机的最大功率和电池组的数目。

    两种方法我们称之为正向思维与逆向思维,即前者是知道源头求结果,后者为知道结果求源头。我们组所采用的为第二种方法,这样可以最大化的合理利用电机与电池组的资源。

选择电机的方法:

①    .电机性能参数的确定

正确的选择电机的额定参数非常重要。如果选择过小,电机经常在过载状态下运行;相反,如果选择过大,电机经常在欠载状态下运行,功率及功率因数降低,不仅浪费电池组的电能,而且增加动力电池的容量,综合经济效益下降。

通常,从保证卡丁车预期的最高车速来初步选择电机额定功率 。

--电机额定功(Kw);

--传动系数率0.90-0.92;

--最大总质量(Kg);

--滚动摩擦系数,良好沥青路面0.010-0.018,一般沥青路面0.018-0.020;

--风阻系数,卡丁车 =0.30-0.41;

--迎风面积( ),卡丁车=1.7-2.1;

--最高车速(km/h)。

②    .以常规车速确定电机额定转速

--电机额定转速(r/min);

--变速器传动比;

--主减速器传动比;

--车轮滚动半径(m)。

③    .以额定功率、转速确定额定转矩 。

--电机额定转矩(N m);

--电机额定功率(Kw);

--电机额定转速(r/min)。

④    .以最大爬坡度确定短时工作线低速转矩 。

先计算出卡丁车在最大坡度下需要的汽车驱动力 ;在计算出产生此驱动力所需要的电机转矩 。

--汽车驱动力(N);

--汽车行驶阻力(N);

--上坡时汽车速度(km/h)。

--电机最大转矩(N m);

-- 车轮滚动半径;

-变速器传动比;

--主减速器传动比;

--传动系效率,0.90-0.92。

选择电机的原则:

①    .电机的额定功率,应满足卡丁车的最高车速要求;

②    .电机的短时工作转矩,应满足卡丁车的最大爬坡度;

③    .卡丁车的常规车速,应落在电机的基频上;

④    .卡丁车的最高车速功率平衡点,应落在电机的特性曲线的等功率段上。

传动比的选择:

采用交流驱动系统需要考虑两个主要的动力、主力平衡点:其一是常规车速行驶的转矩平衡点;其二是最高车速下的转矩平衡点。

①    .电机最高转速与最低转速比 2.5。此时,电机可只选择一个档位,因为其基频够大

②    . 电机最高转速与最低转速比   2.5。此时,电机的基频向上调速范围不够宽,应增加一个档位,功率平衡如图。因此可以按照这个原则选择更多的档位,但在这我们不用选择更多的档位,只要做出两个档位即可(倒挡可以电机倒转)。

    工艺参数的测量范围

各工况阻力,电机转速、功率、转矩计算结果

①  工况的阻力 如图


行驶工况

计算公式

各参数取值

计算结果

最高车速

 

 

 

(80km/h)

 

=0.018

458.8

常规车速

 

=0.30

 

322.4

(40km/h)

 

=2.0

 

最大爬坡度

 

=11.3°

3044.8

(20%;10km/h)

 

 

 

 

 

 

 


②    各工况对电机参数的要求


 

电机转速(r/min)

电机功率(kw)

电机转矩(N m)

计算公式

最高车速

 

 

 

(80km/h)

5000

11.08

21.16

常规车速

 

 

 

(40km/h)

2500

3.89

14.86

最大爬坡度

625

9.19

140.42

(20%;0km/h)

过小

 

过大


③    .由上表对电机的选择可以知道电机的参数


参数

数值

参数

数值

额定功率(Kw)

10

工作转速(r/min)

0-5600

额定转速(r/min)

3000

峰值转矩(N m)

100


④    .修正参数

在各工况对电机参数的要求中,我们已经发现了爬坡的时候电机的转速过低以及电机的转矩不足的问题,因此要增加一个档位,爬坡的时候采用传动比 =2.2,主减速器传动比依旧为 =4.3,则电机转速和转矩如图


 

电机转速(r/min)

电机功率(kw)

电机转矩(N m)

计算公式

最大爬坡度

 

 

 

(20%;0km/h)

950

9.19

92.4


   

百度电机查到的参数

3. 系统硬件设计

 

 

 

安全系统

照明系统

动力系统     …….

 

 

电机

变速器

主减速器

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

电池组

 

 

 

 

整车模型示意图

 

4. 系统调试(仿真)

电机效率图(MATLAB仿真)

由图示,我们更好的选择了电机的参数以及传动比的选择。因此设计参数总结为:

选择为额定功率是11Kw,工作转速为0-6000r/min,额定转速为3000r/min,峰值转矩为100 N m的交频电机,我们查表得到了电池组的电压为144V即可带动电机以及满足所有的要求。

 

5.课程设计总结

    不到3个星期,短短的17天时间里,我们从无到有,一步一个脚印走了回来。也许,我们在其中有失误、有曲折,但我们依旧收获很多。无论是查找资料的漫漫寻找,还是在得不出理论结果时候的迷茫,我们都在前进。但现在,我们可以大声欢笑,过去的努力更让我们体会到了今天的不易。

再次,感谢赵秀春老师在我们时候点悟,以及大家的同心协力!

 

 

 

6. 主要参考文献

郭孔辉 姜辉 张建伟 《电动汽车传动系的匹配及优化》  刊登在《科学技术与工程》2010第10卷第16期

高峰 姬芬竹《汽车驱动电机和传动系统的参数匹配》 刊登在《华南理工大学-自然科学版》第34卷第4期

徐丽 彭良云 孙凤生 《基于MATLAB/SIMULINK电动汽车感应电机建模仿真与特性分析》刊登于《车辆与动力技术》第92期

百度文库 电机型号

广州工程技术职业学院毕业设计 《纯电动汽车的设计》

 

 

  评论这张
 
阅读(264)| 评论(2)
推荐 转载

历史上的今天

评论

<#--最新日志,群博日志--> <#--推荐日志--> <#--引用记录--> <#--博主推荐--> <#--随机阅读--> <#--首页推荐--> <#--历史上的今天--> <#--被推荐日志--> <#--上一篇,下一篇--> <#-- 热度 --> <#-- 网易新闻广告 --> <#--右边模块结构--> <#--评论模块结构--> <#--引用模块结构--> <#--博主发起的投票-->
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

页脚

网易公司版权所有 ©1997-2017