KALKULATOR MOTOR, BATERAI & JARAK TEMPUH KENDARAAN LISTRIK

Desain motor

Masukkan geometri, bahan, dan lilitan motor magnet permanen (BLDC atau PMSM), lalu alat ini menghitung torsi, daya, back-EMF, serta tegangan/arus nominal yang dapat dicapai desain tersebut. Alat ini memvalidasi motor yang sudah Anda rancang, bukan merancangkannya untuk Anda — pilih D/L/celah udara/jumlah lilitan dan lihat hasilnya. Topologi yang didukung hanya magnet permanen (BLDC/PMSM); motor induksi, switched-reluctance, dan fluks aksial memakai fisika berbeda dan tidak dimodelkan di sini.

Motor radial cross-section diagram showing bore diameter D, air gap g, magnet thickness h_m, pole pairs p, and stack length L

Tipe:

topologi motor

Pendinginan:

menentukan rapat arus bawaan di bawah

Baja inti:

mutu baja laminasi (rugi inti + massa jenis)

Magnet:

mutu magnet rotor (remanensi + perilaku suhu)

jumlah pasang kutub

putaran mekanis nominal, rpm

diameter dalam stator, mm

panjang tumpukan inti, mm

celah udara mekanis, mm

k_C:

Koefisien Carter (koreksi alur), nilai tipikal tetap

h_m:

tebal magnet, mm

jumlah lilitan seri per fasa

k_w:

faktor lilitan

α_PM:

rasio cakupan busur magnet

A_wire:

luas penampang kawat, mm²

rapat arus, A/mm² (nilai bawaan mengikuti kelas pendinginan)

T_op:

suhu kerja magnet, °C

P_target:

target daya, W — informatif, dibandingkan dengan daya tercapai di bawah

k_peak:

rasio beban lebih sesaat terhadap daya kontinu

Hasil motor

τ_p:

jarak kutub, mm

B_gap:

kerapatan fluks celah udara, T

B_r:

remanensi magnet, terkoreksi suhu, T

Φ_m:

fluks puncak per kutub, mWb

ψ_f:

fluks gandeng per fasa, mWb

frekuensi listrik, Hz

E_ph:

back-EMF per fasa (RMS), V

V_line:

tegangan antar-fasa nominal, V — dipakai untuk menentukan ukuran paket baterai di bawah

K_t:

konstanta torsi, N·m/A

K_e:

konstanta back-EMF, V·s/rad

I_rated:

arus fasa nominal (RMS), A

torsi yang dicapai, N·m

daya kontinu yang dicapai, W

P_peak:

daya puncak yang dicapai, W

P_core:

perkiraan rugi inti, W — hanya informasi

m_motor:

perkiraan massa bagian aktif + rumah, kg

Margin:

Margin daya terhadap kebutuhan jelajah, % (lihat bagian Jarak Tempuh) — nilai negatif berarti kurang besar

Desain paket baterai

Pilih kimia dan spesifikasi sel serta target ukuran paket. Jumlah sel seri diturunkan dari tegangan nominal motor di atas; jumlah rangkaian paralel ditentukan oleh yang terbesar di antara target energi Anda, arus kontinu motor, atau arus puncaknya — Anda tidak perlu memasukkan ulang tegangan atau arus motor di sini.

Battery pack diagram showing N_s cells in series (voltage adds) by N_p strings in parallel (capacity adds)

Kimia:

menentukan nilai bawaan sel di bawah

V_nom:

tegangan nominal sel, V

V_max:

tegangan sel terisi penuh, V

V_min:

tegangan potong sel, V

Ah:

kapasitas nominal sel, Ah

R_cell:

resistansi dalam sel, mΩ

C_cont:

laju pengosongan kontinu (C-rate)

C_peak:

laju pengosongan puncak (C-rate)

E_target:

target energi paket, kWh

DoD:

fraksi kedalaman pengosongan yang dapat dipakai

k_pack:

efisiensi pengemasan sel ke paket (beban BMS/pendinginan/struktur)

Wh/kg:

kerapatan energi gravimetrik tingkat sel, Wh/kg

η_ctrl:

efisiensi kontroler/inverter motor — juga dipakai pada bagian Jarak Tempuh di bawah

Hasil baterai

N_s:

jumlah sel seri

N_p:

jumlah rangkaian paralel

Sel:

jumlah sel total

V_nom:

tegangan nominal paket, V

V_max:

tegangan paket terisi penuh, V

V_min:

tegangan potong paket, V

Ah:

kapasitas paket, Ah

Wh:

energi nominal paket, Wh

Wh_usable:

energi terpakai setelah DoD + rugi pengemasan, Wh — dipakai pada bagian Jarak Tempuh di bawah

R_pack:

resistansi dalam paket, mΩ

I_cont,req:

arus kontinu yang dibutuhkan motor, A

I_peak,req:

arus puncak yang dibutuhkan motor, A

I_cont,max:

kemampuan arus kontinu paket, A

I_peak,max:

kemampuan arus puncak paket, A

V_sag:

penurunan tegangan pada arus puncak, V

V_term:

tegangan terminal terburuk pada arus puncak, V

m_pack:

perkiraan massa paket, kg

Perkiraan jarak tempuh

Massa kendaraan di sini otomatis ditambahkan ke massa motor dan baterai yang dihitung di atas. Diasumsikan jalan datar dengan kecepatan tetap; faktor koreksi gaya EPA dan kredit regenerasi untuk pemakaian dalam kota mengubah jarak tempuh model fisika teoretis menjadi perkiraan yang lebih realistis.

Vehicle range diagram showing chassis mass, aerodynamic drag (drag coefficient and frontal area), rolling resistance at the wheels, and cruise speed

m_chassis:

massa kendaraan tanpa motor dan paket baterai, kg

C_d:

koefisien hambatan aerodinamis

luas penampang depan, m²

C_rr:

koefisien hambatan gelinding

kecepatan jelajah, km/jam

η_batt:

efisiensi pengosongan baterai

η_motor:

efisiensi motor pada beban jelajah

η_gear:

efisiensi transmisi/gardan

Profil:

profil dalam kota menerapkan kredit regenerasi di bawah ini

k_EPA:

koreksi realisme terhadap jarak tempuh model fisika teoretis

k_regen:

pengali jarak tempuh dari pengereman regeneratif, hanya profil dalam kota

Hasil jarak tempuh

m_total:

massa kendaraan total (sasis + motor + paket baterai), kg

F_roll:

gaya hambat gelinding, N

F_aero:

gaya hambat aerodinamis, N

F_total:

gaya hambat jalan total saat jelajah, N

P_wheels:

kebutuhan daya saat jelajah, W

η_total:

efisiensi gabungan baterai ke roda

Wh/km:

konsumsi energi, Wh/km

Range_theo:

jarak tempuh model fisika teoretis, km

Jarak tempuh:

jarak tempuh realistis setelah koreksi gaya EPA + kredit regenerasi, km