熊万庚+徐文平
摘 要：电动汽车（Electric Vehicle，简称EV）是当前解决能源短缺和环境污染问题可行的技术之一。电动汽车是由车载动力电池作为能量源的零排放汽车。文章基于3.5T轻卡进行改装，对整车动力学匹配计算，按照动力性能的要求，运用汽车理论、电动机等相关知识，对电动机的功率、扭矩及电池的容量规格等进行匹配计算。
关键词：电动汽车；参数匹配；电机；电池
以3.5T轻卡为基础，拆除发动机及发动机附属设备，进、排气系统，冷却系统，燃油供给系统，电机取代原燃油汽车的发动机，通过动力匹配计算来完善电动汽车电机等的选型。
1 动力系统各部件的额定运行条件
动力系统各部件应能在下列环境条件下额定运行：（1）海拔高度：≤1200m；（2）环境温度范围：-20℃～50℃；（3）空气相对湿度：最湿月月平均最大相对湿度为90%；（4）应能承受汽车所受的雨、雪、风沙的侵袭；（5）应能承受汽车正常运行时所产生的冲击与振动。
振动要求为：相应于车辆的铅垂向、横向和纵向具有频率f为10～50Hz的正弦振动，其振幅不大于A：当f为1～10Hz时：A=25/f，mm；当f为10～50Hz时：A=250/f2，mm。
冲击要求为：相应于车辆的纵向能承受加速度不大于30m/s2的冲击。
2 整车改装成电动汽车后所能达到的相关参数（如表1）
3 设计匹配计算过程
3.1 根据最高车速和变速箱五档速比计算电机的最高转速
电动机的功率应能够满足根据以上计算得到的功率。本次设计选用的永磁同步电机为：额定功率30kW，最大功率60kW，可以满足功率要求。同时，电机的最大转速4000rpm，最大转矩250Nm。
4 动力电池的选型
4.1 若选择磷酸铁锂电池
根据整车续驶里程要求，车辆满载维持平路60km/h行驶时，则驱动功率15kW，每100km耗电量W（kWh）为：100/60*15=25kWh，则每公里耗电量为0.25kWh。选择磷酸铁锂电池，磷酸铁锂电池可用电量区间为80%，则续驶里程为60km时，磷酸铁锂电池总电量Q为：0.25*60/80%=18.75kWh。总线额定电压320V，则可以得到续驶里程为60km时的所需电池安时数为58.6Ah，考虑附件耗电量为600W，则可以选60Ah电池。根据整车续驶里程要求，车辆空载维持平路60km/h行驶时，则驱动功率10kW，每100km耗电量W（kWh）为：100/60*10=16.7kWh，则每公里耗电量为0.17kWh。磷酸铁锂电池可用电量区间为80%，则空载时续驶里程为320*60*80%/0.17=90km。若本次设计采用磷酸铁锂电池，经计算可知：磷酸铁锂电池的规格为320V60AH。
4.2 若选择铅酸蓄电池
根据计算，在本设计蓄电池的容量下，当放电深度不超过50%时，电动汽车以60km/h匀速行驶的行驶里程62km。经计算得铅酸电池的规格为288V120AH。
5 结束语
在整车基本参数的基础上，运用了汽车理论、电动机和电池的相关知识，对电动机、电池的主要特性参数进行设计与匹配计算，实现整车参数的合理匹配。此次设计选用了两种不同类型的动力电池，主要考虑到可以根据改装后不同用途的车型选用不同类型的动力电池，在成本上、用途上得到更好的控制。
参考文献
[1]余志生.汽车理论[M].2000.
[2]崔胜民.新能源汽车技术[M].2009.
