电动汽车驱动电机选型报告

报告编号：DEBEV驱动电机选型报告制定：___________校对：_________________审核：_________________核准：_________________-2-目录1、目的................................................................................................................................................................32、整车基本参数及开发目标..............................................................................................................................33、电机性能需求计算..........................................................................................................................................34电机驱动系统选型...........................................................................................................................................75电驱动系统性能校核计算.................................................................................................................................9-3-1、目的根据BEV产业化技术要求，进行BEV驱动电机性能需求计算，并根据现有平台产品进行电机选型及校核计算，以确保驱动电机性能满足整车动力性要求。2、整车基本参数及开发目标2.1整车基本参数表2.1整车基本参数2.2开发目标表2.2开发目标3、电机性能需求计算3.1电机额定功率（持续功率），额定扭矩（持续扭矩），额定转速，最高转速的计算3.1.1电机最高转速计算由最高车速maxu确定电机运行最高转速maxvnmaxmaxmaxmax8.0481200.37781850.3770.3770.313vvrpmirniurun........................................（3-1-1）考虑电机的温升、寿命、安全等因素，车辆行驶过程中应避免电机运行在最高转速点，根据行业设计经验，预留10%的设计余量，故电机最大转速maxmax1.0581851.19003vrpmnn传动效率滚动半径m空载质量kg满载质量kg总传动比0.96*0.96=0.922取0.90.313186024008.048滚动阻力系数CD风阻系数A/m2迎风面积旋转质量换算系数0.0150.452.85δ=1.10最高车速0～50Km/h加速时间50～80Km/h加速时间0～100km/h加速时间120km/h7s6s18s最大爬坡度常规车速30min最高车速20%60km/h100km/h-4-3.1.2电机额定功率的计算由30min最高持续车速100km/h确定电机额定功率33maxmaxfmax24009.80.0151000.452.85100()()360076140360076140=0.91(11.7629.11)29.60.9DwemgfuCAukwuFFP（+）.....（3-1-2）3.1.3电机额定转速的计算为了提高电池能量的利用率，结合车辆用途及使用的常规车速确定电机的额定转速en，由车辆常规车速60/ekmhV计算电机的额定转速，由3-1-1得：508.0486040920.3770.3770.313erpmriun............................................................................（3-1-3）3.1.4由额定功率及额定转速确定额定转矩9550955029.669.0870.4092eeePTNmn............................................................(3-1-4)由上述计算可知电机额定功率需求应满足：en4092rpmeP29.6kweT70.Nm3.2电机最大功率，最大扭矩，30min持续转速计算3.2.1电机30min持续最高转速计算由30min最高持续车速100km/h确定电机30min持续最高运行转速100maxn，由3-1-1式，得max100max8.0481006820.368210.3770.3770.313rpmriun........................................................（3-2-1）由100km/h计算电机扭矩需求：-5-maxmax)()(tFvFV2max21.1539.5.DvCAVmgfTrNmi3.2.2电机最大扭矩计算（1）由车辆最大爬坡度20%确定电机最大扭矩Timax，20%tan0.211.31iarc，10/iukmh2fmax2(cossin)21.15=0.452.8510(24009.8cos11.310.01524009.8sin11.31)0.31321.158.0480.9(345.744609.926.06)0.313214.4.8.0480.9DiiwiCAumgfmgiiNmrFFFrT（++）.....（3-2-2-1）（2）根据电机外特性可知，电机额定转速(拐点转速）以下区域为恒转矩区，额定转速以上区域为恒功率区，由3.1.3计算可知60km/h以下区域为恒转矩区且0～50km/h在恒转矩区域内，当电机以最大转矩输出时，0~50km/h加速时间最短，根据开发目标0～50km/h加速时间7s确定电机最大扭矩Tumax，m=2130kg(半载--实验质量），1.1（质量转换系数）22fjmaxmax32()()21.1521.152==50100.452.85507(21309.80.015821301.1)0.313360021.1528.0450.97(2504.8832541.67530.6)0.3130.uDDmmmmwtuumdCAuCAutmgfmmgftmudiiitrrFFFrTT（++）219.6220.98.0487Nm..........（3-2-2-2）由上述计算可知：maxmaxmaxmax,iuTTTmaxT220.Nm3.2.3电机最大功率计算（1）由车辆最大爬坡度计算电机最大功率需求maxiP：2fmax2(cossin)21.15=360036000.452.8510(24009.8cos11.310.01524009.8sin11.31)1021.1536000.853457.4446099.260.6415.31kw0.93600DiiiwiCAumgfmguuFFFP（++）.....（3-2-3-1)-6-（2）由50～80km/h超车时间6s计算超车最大功率需求maxuP，m=2130kg由电机输出外特性曲线可知，50～60km/h所属区域为恒转矩区，60～80km/h区域为恒功率区。则50～80km/h加速时间为：t50-80=t50-60+t60-80=6(s)由Tmax=220.Nm计算t50-60：5060060050ttt,由以下方程式6006020max13.621.15DtmtdvCAVFmgfmaxmax(60/)tTiFvkmhrmaxtF........................................................车辆最大驱动力t50-80........................................................50～80km/h加速时间t60-80.........................................................60～80km/h加速时间t50-60........................................................50～60km/h加速时间t0-60........................................................0～60km/h加速时间由3-2-3-2计算得：60600602200max11650.88.33()3.65091.1313.110.0621.15DtmtdvdvsCAVVFmgf；则：5060060050ttt8.3371.33()s则t60-80=t50-80-t50-60=6-1.33=4.67（s）因60～80km/h为电机恒功率区，当电机以最大功率输出时，车辆获得的加速时间最短。由60～80km/h超车时间4.67s计算电机最大功率需求80maxuP2235022220080max3352222-[]21.521.152.5=360080-60104.67800.452.8580(21301.121309.80.0154.67)360021.521.152.58060806036000.94.67911166.mmmmDmmmumuutuuCAmmgftuuuutP（）（80+60）67178252.032132561.080.768115130.8kw........（3-2-3-2）（3）由0～100km/h加速时间18s计算车辆最大需求功率100maxuP-7-t0-100=t0-60+t60-100=18t60-100=18-8.33=9.67，由式3-2-3-2计算得：22350222200100max3352222-[]21.521.152.5=3600100-60109.671000.452.85100(21301.121309.80.0159.67)360021.521.152.5100601006036000.99.67mmmmDmmmumuutuuCAmmgftuuuutP（）（100+60）2082666.67315393.094366482.7188.238931330.8kw由上述计算可知，要满足车辆爬坡及超车性能需求，电机最大功率应满足：maxmax50max100maxmax,,iPPPPmaxP89kw3.3电机需求参数表根据上述计算可知,要满足车辆动力性能需求，电机参与应满足表3-3电机需求参数表峰值功率(KW)89额定功率(KW)29峰值扭矩(Nm)220额定扭矩(Nm)7030min持续转速（rpm）6821额定转速(rpm)4092最高持速(rpm)9000最高运行转速rpm8185表3-3电机需求参数表4电机驱动系统选型根据表3-3电机需求参