震哥@陈震同学 说,一辆车跑24小时。,并不是一件多么有难度的事情,他之前说的是小米,现在说的是小鹏。
这事并不简单,于是我以小鹏P7为例,算一下如果维持200km/h的车速跑,对电机,电池,热管理挑战有多大?
如果你不想看计算过程,建议直接看结论部分。
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1,先计算电机输出功率
已知参数:
全新小鹏P7四驱版本,车重2188kg,风阻系数0.201,永磁同步电机,传动比14左右,轮毂类型245/45 R20,长春空气温度25℃,海拔算0米(用来算空气密度);
车辆横截面积A:用来算空气阻力,轿跑车型一般典型值为2.2-2.5m²,估算2.3㎡。
滚动阻力系数C,用来算汽车滚动阻力,就当他是低滚阻轮胎,典型值范围0.01-0,015之间,取0.011。
在稳态巡航中,汽车主要克服空气阻力+滚动阻力做功,匀速运动没有加速阻力,不考虑坡度。
那么汽车所需功率P = (Fair+Froll)* V
空气阻力Fair = 0.5*空气密度*风阻系数*车辆横截面积*速度平方。
滚动阻力Froll = 滚动阻力系数*汽车质量*重力加速度。
需要说明的是,高速时,空气阻力占总阻力的80%,而滚动阻力只有20%。
由此可以算出,如果是维持200Km/h的车速,大概需要稳定输出功率约60kw,再考虑到汽车传动效率90%,那么:
●【电机输出的功率是67kw。】
2,计算电机产热和电机转速:
小鹏配备的是永磁同步电机,高转速区间效率会下降,不过仍然会有90%左右的效率,因此假设电机功率有10%作为热散出去了,大概数值是7kw。
●划重点:此时电机产热7kw。
车速200Km/h,小鹏P7传动比14,轮毂规格245/45 R20,可以算出来:
●电机转速是20398转,电机需要维持2万转的高转速。
3,计算0-200kmh 加速过程产热:
从0-200Km/h多了加速阻力,假设10s从0加速到200,由动能定律:
P=0.5*质量*速度平方,忽略计算过程:
● 0-200加速过程累计功率356kw,电机大概产热40kw。
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结论部分:
1,维持200Km/h车速,电机输出功率不过70kw,这点功率对于电池来说小意思。
2,从0-200km/h大概会产热40kw,维持200Km/h速度,电机产热大概7kw,加速过程产生的热量是200km/h匀速运动的6倍!
加速时,短时间积累了很多热,高性能电机需要特殊做散热设计,加速过程会引起电机温度极速升高,但是稳态时,散热量并不大。
3,维持200Km/h车速,电机需要长时间维持在2万转,高转速高温下有退磁风险,电机还是需要尽快散热。
4,大功率充电过程,你可以相信P7的热管理能够把这些热散出去。
5,最大的挑战,不停地加速-稳定-减速-充电过程,这个过程只有热管理系统是一直满负荷工作的,而且还要给驾驶室制冷,压缩机的耐久性才是最大的考验点。
以上,我觉得震哥@陈震同学 说的大体没错,只有加速和充电产热多,其他时候问题不大,但是这里面电机和压缩机的高强度工作是个考验。
小米小鹏24小时3944公里和蔚来98小时1万公里哪个难。【来自懂车帝车友圈】


