電機功率計算公式在新能源汽車中的應用是怎樣的?
電機功率計算公式在新能源汽車中的應用挺重要的。
先說說加速過程,根據物理學公式,從零加速到百公里,加速度得這么算:a=ΔV/t=(100000/3600)/4.2=6.6。這段時間行駛的路程是 S=vt+1/2*a2=0.5*6.6*4.2*4.2=58.2m。發動機和克服摩擦力做的總功 W=(F+f)S=(ma+mgμ)S=(2250*6.6+2250*9.8*0.015)*58.2=883519 J,功率 P=W/t=883519/4.2=210361 W=210kW。這里面 m 是總質量,g 是重力加速度,μ是滾動摩擦系數,v 是速度。
再看勻速過程,風阻力 F=0.5ρACV2,ρ是空氣密度取 1.29,A 是汽車迎風面積取 2.5m2,C 是風阻系數,比如某款車是 0.24,V 是行駛速度。算出來風阻力 F 風=0.5*1.29*2.5*0.24*100000/3600*10000/3600=298N,摩擦 f 摩擦=mgμ=2250*9.8*0.015=330N,那功率 P=(F 風+f 摩擦)*V=(298+330)*100000/3600=17444W=17.4kW。假定電機效率 0.8,電池放電效率 0.9,所需功率就是 17.4/0.8=22kW,電池實際有效容量 83*0.9=75kWh,續航時間 t=75/22=3.4h,續航里程 s=3.4*100=340km。一般速度低于 100 公里,里程能超過 340km。
電機功率還得考慮電機本身消耗的功率,用 P=I*I*r 算,其中 I 是電流,r 是內阻。外接功率不能簡單用電壓電流乘積算,而是和轉速扭矩成正比,比如電機功率=扭矩*轉速*PI/30。像 400W 伺服電機,額定扭矩 1.27NM,轉速 3000RPM,就能算出功率 1.27*3000*3.1415926/30=400W
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