EV的性能推断
EV技研

通过驱动力曲线推断 EV 性能 

如果我们对车辆行驶所需的驱动力与电机的输 出功率范围进行了估算。将这两者在同一个图像中表 示,就是驱动力曲线图。根据驱动力曲线,我们可以 比较容易地掌握接下来制作的车辆的动力性能。

 步骤 1:确定驱动力的最大值

 我们首先要确定驱动车辆前进的驱动力的最大值。这里,我们希望制作的汽车可以在一般道路上行驶。因 此,我们以爬坡性能为着眼点,确定了驱动力的最大值。考虑到车辆在坡度为20%的道路上行驶时的情况, 根据图 1 可知,

图1

在坡度为 20% 的坡道上,车辆由停止 状态起步时,需要的驱动力约为 930N。当产生的驱动力大于 930N 时,车辆可以驶过坡 度为 20% 的坡道。因此,我们将车辆的驱动力的最大 值确定为 1000N。

 步骤 2:根据施加在驱动轮上的转矩计算减速比 

如图2所示,

图2

驱动力是由驱动轮抓地产生的。因此, 我们先计算产生 1000N 驱动力所需的驱动转矩 Td (N)。计算 Td 时,要将公式进行变形。

1

为了计算产生必要驱动力的转矩,还要得到驱动 轮的半径 rw。这里使用的是轻型车的轮胎,轮胎规格 见表1。 

表1

由表 1 可知,驱动轮的半径 rw = 0.281m,将目标 驱动力 Fd = 1000N 代入式(15),可计算出需要施加 在驱动轮上的转矩



 步骤 3:计算减速比

 通过上述分析可知,电机需要产生的最大转矩 Td rw Tmot_max 为 71.8N·m。但是,为了获得足够的爬坡 驱动力,施加在驱动轮上的转矩必须达到 281N·m。因此,要通过适当的减速机构降低电机轴的转速,以 获得必要的驱动转矩 Td。使用了减速器的电机轴转矩 Tmot 与驱动转矩 Td 的关系如图 2 所示。 


图2

电机轴转矩的最大值 Tmot_max 为根据图 3得知的 71.8N·m 时,

图3

减速比 gr 为 



 图2所示的电机轴与驱动轴之间的减速比为3.917 时,可以获得 1000N 的驱动力。

步骤 4:将电机转矩特性换算成驱动力

 图 4 是电机输出轴的转速 - 转矩特性图。

图4

将转速和转矩换算成车辆速度与驱动力,并与行驶阻力曲线 图合并,就能把握车辆最高速度和爬坡性能。这样图 就是动力曲线图。假设电机转速为 Nmot(r/min),则车速 

2



 电机转矩 Tmot(N·m)换算成驱动力,则为 

3


通过式(2)和式(3),将图 4 中的数据换算 成车速 V 与驱动力 Td ,再与图 1进行合并,得到的结 果如图 5所示。


图5


1

END

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