皮卡汽车改装方案.doc

1 原车技术参数（网上收集）
结合提供的规定，查找相关资料，以郑州日产D22皮卡为原型车，其技术参数如下：（参见，国产皮卡汽车维修手册，P4）
车身尺寸及重量
车身全长(mm)
4885
车身全宽(mm)
1690
车身全高(mm)
1650
轴距(mm)
2950
轮距(前/后) (mm)
1415/1410
油箱容积(L)
60
行李厢容积(L)

整备质量(kg)
1475
车辆总重(kg)
2550
最小离地间隙(mm)
210
车门/座位数
4/5
 发动机/底盘系统
发动机类型
KA24DE四缸、直列、DOHC、16V水冷式
缸径*行程
89.0*96.0
排气量(L)
2.388
压缩比
9.2:1
最大功率(Kw/rpm)
110/5600
最大扭矩(Nm/rpm)
208/3600
驱动型式
两轮驱动(4X2)
变速箱
5档手动
点火方式
电子燃油喷射式
燃油系统
NEW EGI多点电子喷射
制动系统（前/后轮）
风冷式制动盘/鼓型、自动调节器
转向系统
助力转向式
悬挂系统（前/后轮）
循环球式齿轮/动力转向/半椭圆弹簧片，带套筒式减震器
 轮胎/车轮
轮胎型式
P215/75 R15 半径35.9cm
车轮规格
铝合金轮辋(标准型、豪华型)
 性能
最高电子限速(车速)
>170
加速性能0-100km/h(s)
----
百公里等速油耗(L/100km)
8
最大爬坡能力
----
最小转弯半径(m)
11.6

2 性能指标

 性能指标
最高车速
30
加速性能0-30km/h(s)
10-12
最大爬坡能力
14
续驶里程(km)
120
能量源
阀控铅酸电池
驱动电机
感应电机
调速方式
电机调速
载重（kg）
1000
乘客
5

3 方案设计
整车参数计算：
迎风面积：
空气阻力系数：Cd=0.6；
旋转质量系数：
滚动阻力系数：f0.035

3.1电动机功率选择
3.1.1考虑汽车满载时 m=2550kg
1汽车以最高车速，在平直路面上行驶时所需要的功率为：

取传动系统效率为
当最高车速时，车满载质量

2 考虑汽车的加速性能规定
额定功率可表达为：

这里我们假设驱动电机速比X=2，则vb=0.5Vf=15km/h
这里我们假设驱动电机速比X=4，则基速vb=0.25Vf=7.5km/h
3 考虑汽车的爬坡性能
基速为X=2，Vb=15km/h时，

根据性能规定，则

基速为X=4，Vb=75km/h时

3.1.2考虑汽车空载时 m=1475kg
1 空载汽车以最高车速，在平直路面上行驶时所需要的功率为：

取传动系统效率为
当最高车速时，车满载质量

2 考虑空载汽车的加速性能规定，额定功率可表达为：

这里我们假设驱动电机速比X=2，则vb=0.5Vf=15km/h
这里我们假设驱动电机速比X=4，则vb=0.5Vf=7.5km/h
3考虑空载汽车的爬坡性能
基速为X=2，Vb=15km/h时，

根据性能规定，则

基速为X=4，Vb=7.5km/h时

小结：
将上面的计算结果整理成表1，如下所示：
性能规定
最高速
加速
爬坡
X=2
X=4
X=2
X=4
空载
6.01
9.21
8.26
20.86
8.32
满载
9.85
15.93
14.27
36
14.4
为了直观比较，我们将计算结果用直方图表达出来，如下图所示：
由此，我们可以选择电机为10～15kW，速比为X=4，可以满足性能指标的规定。
3.2 电机转速选择
选择电机最高转速为Nmax=6000r/m
选择电机额定转速为N=1500r/m
4 减速器传动比的选择
主减速器传动比的最大值要满足汽车最高速规定即：

主减速器传动比的最小值要满足为

式中 Tnmax——电机最高转速相应的最大输出转矩；
——最高车速相应的行驶阻力

故减速器减速比应取
5 电池参数的拟定
5.1 电池个数的拟定
初定系统电压为V=336V
根据提供的电池规定我们初步选择单体为12V的阀控铅酸电池。

2.按纯电动行驶能量需求来选择电池容量
由于电池的能量计算公式为
(16)
——电池组的实际能量/kwh
——电池组的平均工作电压 /V
而电池组由电池块串联而成即满足以下公式
(17)
C —电池块的容量/Ah
汽车以纯电动行驶里程S(km)所需的能量可以通过下式计算假定汽车
以Vele (km/h)速度行驶 (18)
(19)
汽车以纯电动驱动所需的功率/kw
汽车以纯电驱动行驶里程S(km)所需的路面能量/kwh

若并联支路数=1
=28 C=100AH
若并联支路数=2
=56 C=50AH
6 ADVISOR仿真分析
根据上面的计算结果，运用ADVISOR仿真软件，仿真方案车型的性能。
仿真车型数据如下表所示：
 仿真参数
电机额定功率
15kW
电机最大功率
22.5kW
电池
28节
电池容量
100AH
总质量
3550kg
改装车在ECE-10工况下，车速与时间曲线，如图2所示，从图中可以看出，汽车最高速度高于30km/h，根据仿真结果可知Vmax=31.6km/h，图3为阀控铅酸电池电池SOC随时间变化曲线，在一个工况循环内电池SOC变化小于0.1；整车在15km/h等速下续始里程为95.7km。图4为电机实际输出的转矩时间变化曲线，图5为电池电流随时间变化曲线。图6为电池输出功率曲线。图7为电动汽车各个组件的能量运用表。

图2 改装汽车ECE-10工况下车速与时间曲线

图3 电池soc随时间变化曲线

图4 电机转矩随时间变化曲线

图5 电池电流随时间变化曲线

图6 电池输出功率随时间变化曲线

图7能量运用表
各个组件的效率如下表所示：
组件工作效率表
动力传动系统平均效率
电机/逆变器平均电动效率
电机/逆变器平均再生制动效率
电池平均放电效率
电池平均充电效率
96.1492%
82.3%
79.9989
96.7812
89.6657
小结：仿真过程中，考虑采用阀控铅酸电池的影响，在整车满载质量的基础上又增长1000kg电池的质量，仿真最高车速和加速性能可以满足规定，爬坡性能和续驶里程较规定稍低。

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