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2.4.1 电动汽车的动力性能
电动汽车动力性能是反映其性能的重要指标,通常可以通过加速性能、爬坡性能和最高车速三个指标来进行评定。
(1)加速性能
电动汽车的加速性能一般由其加速时间来进行衡量,也可通过平直路面上电动汽车从零加速到某一确定高速所行驶的距离予以表征。
应用牛顿第二定律,电动汽车的加速度可以表示为
由加速度表达式(2-33)可知,电动汽车从低速v1加速到高速v2的加速时间ta和行程Sa分别为
一般而言,驱动电机的起动性能和短时过载能力决定了电动汽车的加速性能。
(2)爬坡能力
爬坡能力通常定义为电动汽车以最大驱动力在良好的路面行驶过程中,所能爬行的最大坡度。
若要满足车辆的爬坡性能要求,则电动汽车行驶方程为
式中,Fg=Mgsinα为坡道阻力;Ff=Mgfrcosα为滚动阻力;α为坡道角度。
则车辆爬坡度的计算公式为
对于电动汽车而言,其最大爬坡度一般要求大于20%,爬坡度的大小通常取决于驱动电机的最大转矩特性与短时过载能力。
(3)最高车速
电动汽车的最高车速是指在水平良好的路面上,电机全功率情况下电动汽车所能达到的恒定巡航速度。电动汽车最高车速取决于车辆牵引力和阻力之间或动力装置的最大转速和传动装置的传动比之间的平衡。牵引力和阻力之间的平衡可表达为
式(2-38)表明,当其左端项表示的牵引力等于右端表示的阻力时,车辆达到最高车速。此时,牵引力曲线与阻力曲线的交点即为电动汽车的最高车速,如图2-11所示。
对于电动汽车而言,其最高车速取决于驱动电机、动力电池组的等级和汽车最小的减速比。
图2-11 电动汽车动力平衡图