纯电动汽车动力传动系统的设计与整车性能仿真

【摘要】：随着能源匮乏、环境污染严重,作为零排放的绿色交通工具——纯电动汽车越来越受到各大汽车厂商的青睐,成为当今社会汽车界竞相研发的热点。几十年来,随着传统汽车产业的不断发展壮大,世界各国均面临能源和环境危机的严峻挑战。纯电动汽车的出现能有效解决能源和环境这两大危机。另外,纯电动汽车的运行平稳、低噪声、零部件布置灵活多样化、维修方便、能量利用效率高等优点,使得纯电动汽车越来越受到各国政府及人们的关注与喜爱,是现代汽车发展的方向。 本文以Mazda6EV为设计原型,对纯电动汽车的动力传动系统进行了设计研究。动力传动系统作为纯电动汽车的核心系统,主要完成能量的转换及能量传递。在目前技术条件下,本文研究目标是对动力传动系统进行合理的设计、合理的选择动力传动系统中各部件的相关参数,使得各个参数达到最优匹配,在满足车辆动力性要求和车辆的续驶里程要求的情况下,所用蓄电池达到最少。 本文在对车辆进行了受力分析的基础上,建立了车辆的整车动力学模型。根据各部件间的相互关系,建立各部件及整车基于Advisor的Simulink仿真模型,如动力电机、蓄电池等仿真模型。通过所建模型对整车性能进行仿真。车辆动力性和续驶里程是纯电动汽车的主要性能指标。通过对动力性和续驶里程的仿真结果,分析电动机的功率、蓄电池的容量、变速器的传动比等主要参数间的匹配及各个参数对动力性、续驶里程的影响程度,在此基础上进行参数重置、优化。对优化结果进行再次仿真,通过比较优化前后汽车性能的仿真数据,验证优化结果的合理有效性,最终确定动力传动系统设计方案和各部件主要参数的最优匹配值。 【关键词】：纯电动汽车 动力传动系统 参数匹配 建模仿真 优化
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：U469.72
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-17
• 1.1 电动汽车概述9-10
• 1.1.1 什么是电动汽车9
• 1.1.2 电动汽车的特点9-10
• 1.2 研究电动车的目的和意义10-15
• 1.2.1 研究电动汽车的时代背景10-11
• 1.2.2 国外电动汽车的发展现状和趋势11-12
• 1.2.3 国内电动汽车发展的现状和趋势12-14
• 1.2.4 我国发展电动汽车具有特殊的意义14-15
• 1.3 本论文的主要内容15-17
• 1.3.1 课题研究背景15
• 1.3.2 主要内容15-17
• 第二章 电动汽车及其相关技术17-26
• 2.1 电动汽车的基本结构17-18
• 2.2 电动汽车电力驱动子系统的结构形式18-20
• 2.3 电动汽车的动力蓄电池和动力电机20-25
• 2.3.1 动力蓄电池组及其管理系统20-22
• 2.3.2 动力电机及其控制原理22-25
• 2.4 本章小结25-26
• 第三章 电动汽车动力学模型26-31
• 3.1 电动汽车的主要参数26
• 3.2 电动汽车受力分析26-29
• 3.3 电动汽车的动力学模型29-30
• 3.4 本章小结30-31
• 第四章 电动汽车动力传动系统的总体设计及参数的匹配31-47
• 4.1 电动汽车动力传动系统的方案设计31-32
• 4.2 电动汽车功率流分析32-34
• 4.3 电动汽车动力传动系统参数设计34-38
• 4.3.1 电动机参数的设计34-36
• 4.3.2 传动系参数的设计36-37
• 4.3.3 动力电池组容量的设计37-38
• 4.4 设计实例38-46
• 4.4.1 电动机的选型39-43
• 4.4.2 传动系的选择43
• 4.4.3 蓄电池的选择43-46
• 4.5 本章小结46-47
• 第五章 基于ADVISOR建立主要部件和整车的仿真模型47-65
• 5.1 ADVISOR简介47-54
• 5.1.1 ADVISOR的系统结构和工作原理47-48
• 5.1.2 ADVISOR软件的仿真界面48-52
• 5.1.3 ADVISOR的仿真方法52-54
• 5.2 ADVISOR仿真结果准确性54
• 5.3 建立Mazda6EV的车辆模型54-64
• 5.3.1 整车模型55-57
• 5.3.2 车轮模型57-58
• 5.3.3 主减速器和变速器模型58-60
• 5.3.4 电动机模型60-61
• 5.3.5 电池模块的仿真模型61-64
• 5.3.6 车辆模型64
• 5.4 本章小结64-65
• 第六章 Mazda6EV车辆性能的仿真及参数优化65-80
• 6.1 车辆动力性的仿真65-69
• 6.1.1 CYC_UDDS工况下仿真65-67
• 6.1.2 CYC_1015工况下仿真67-68
• 6.1.3 续驶里程仿真68-69
• 6.2 仿真结果分析与参数优化69-79
• 6.3 本章小结79-80
• 总结80-82
• 参考文献82-85
• 致谢85

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