基于昌河爱迪尔CH7101BE开发的
纯电动汽车的电力驱动系统相关参数的初定计算书
1 说明
本纯电动汽车拟在昌河爱迪尔CH7101BE原有底盘和车身的基础上进行开发，拟设计最高车速为120km/h，一次充电的续驶里程为80km(60km/h均速行驶)。
2 电动机功率的确定
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、最大爬坡度以及加速时间（起步加速时间和超车加速时间）的要求。进行电机功率确定时，假设没有变速器，即电机直接与主减速器相连接。 2.1满足最高车速电机所需提供的功率
当汽车以最高车速Vmax匀速行驶时，电动机所提供功率(kw)至少为：
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），主减速器的取0.9，驱动电机及控制器取0.88，则η=0.9*0.88=0.792； m—汽车的总质量，取1610kg（原车总质量+蓄电池的质量）； g—重力加速度，取9.8m/s2； f—滚动阻力系数，取0.015； Cd—空气阻力系数，取0.35；
A—电动汽车的迎风面积，取1.6*1.67=2.672m2(原车宽*车身高)； Vmax—最高车速，取120km/h。
代入相应的数据后，求得电动机至少所需提供的功率(kw)，即
2.2 满足爬坡性能电机所需提供的功率
根据即将颁布的国家标准《纯电动乘用车技术条件》所规定爬坡性能来计算电机所需提供的功率，即按照GB/T18385规定的试验方法，测量车辆的爬坡车速和车辆最大爬坡度：
A、 车辆通过4%坡度的最高稳定车速不低于70 km/h； B、 车辆通过12%坡度的最高稳定车速不低于40 km/h；
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C、 车辆最大爬坡度不低于20%。
2.2.1 车辆以最高稳定车速70 km/h通过4%坡度时电机所需提供的功率
4%坡度为：α=tan-1(0.04)=2.30。车辆在此坡度上行驶电机所需提供的功率至少为：
2.2.2 车辆以最高稳定车速40 km/h通过12%坡度时电机所需提供的功率
由于驱动电机的功率必12%坡度为：α=tan-1(0.12)=6.80。车辆在此坡度上行驶电
机所需提供的功率至少为：
的电机功率等级，选择驱动电机的功率为37kw。
须满足P>P1、P>P2及P>P3，根据国家标准GB/T18488.1—2006
3 动力蓄电池数量的确定
3.1按功率需求来选择电池个数
电池数量的选择需满足汽车行驶的功率要求，并且还能保证汽车在电池放电达到铅酸蓄电池性价比高，其电压特性可表示为：
Ebat—电池的电动势（V）； Ubat—电池的工作电压（V）； Rbat0—电池的等效内阻（Ω）； Ibat—电池的工作电流（A）。
通常，Ebat、Rbat均是电池工作电流Ibat以及电流电量状态值SOC的函数，进行电一定深度的情况下还能为汽车提供加速或爬坡的功率要求。
式中：
池计算时，要考虑电池工作最差的工作状态。假设SOC为其设定的最小允许工作状态值（SOClow），对应的电池电动势Ebat和电池等效内阻Rbat来计算电池放电的最大功率，即可得到如下计算表达式：
铅酸电池放电功率：
上式最大值，即铅酸电池在SOC设定最小允许工作状态值时所能输出的最大功
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率为：
以上仅是一个理论计算值。实际上，当电池以Ubat/(2Rbat0)的放电电流放电时，由
于产生大量的热将会对电池起到破坏的作用，严重损坏电池寿命。出于此考虑，通常要求电池工作电压处于2/3~1倍的范围内，另外从铅酸电池的放电效率：
也可保证电池具有较高的效率。因此，在实际应用中，铅酸电池的最大输出功率应限制为：
由于计算单个电池模块的输出最大功率时，应选择当电池SOC在最差的情况下，即一般取SOC=0.4时，计算其输出的功率：
铅酸电池组的容量应满足电动机的最大输出功率要求，若电池组采用串联的连接
方式，则应选择的电池个数：
式中：
ηmc—电机及控制器的工作效率；
Pbdmax—最小允许SOC值下电池组提供的功率。
3.2按行驶能量需求来选择电池个数
采用容量为150Ah铅酸蓄电池，当其SOC控制在0.4~0.8之间时平均开路电压约为Voc=13.52V，而电池块端电压按2/3~1倍开路电压估计。这样Uess计算得：
而蓄电池实际放出的能量为C=（0.8-0.4）*Ca=0.4*150=60Ah 电池的能量计算公式为：
Wess—电池组的实际能量(kwh)； Uess—电池组的平均工作电压(V)；
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C—电池块实际放出的容量（Ah）。
据设计要求纯电动汽车一次充电以Vel（60km/h）的车速均速行驶的续驶里程不
小于80km，所需的功率可由下式计算：
则，行驶里程S（80km）所需的能量为：
Pel—行驶里程S(km)所需的功率(kw)； Wroad—行驶里程S(km)所需的能量(kwh)。 从以上计算可知，不等式电池能够满足能量的要求。 即，
上式通过变化可得如下关系式：
不成立。因此需增加电池个数，让
取蓄电池的个数为16个，所以电池组的名义电压为16*12=192V。
另外，由3.1和3.2两步骤所确定的电池个数，还需要验证电池与电机控制器相连之间的电压匹配关系，即满足以下关系： 式中：
Umc.max—电机控制器的最大工作电压(V)； Umc.min—电机控制器的最小工作电压(V)。
结合以上的计算，初步选用泰安泰山新动力有限公司生产的37kw/192V永磁无
刷直流电机（交流电机），相关性能参数及原厂提供的安装尺寸（mm）如下：
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