纯电动汽车整车性能建模与仿真

【摘要】：当前,各国政府都在大力推进电动汽车的研究开发。随着电动汽车的大力发展,如何快速高效的开发出高指标的电动汽车也成为了新的课题,同时也带动了汽车仿真软件的大力发展。 本论文以纯电动汽车各主要组成部分如牵引电动机、车载蓄电池、传动系统等为研究对象,对车用牵引电动机的工作原理和动力特性进行了研究分析同时建立了牵引电动机的数学模型,并分析了其仿真实现；对车载蓄电池的工作原理和特性进行了研究,建立了蓄电池的数学模型并给出了蓄电池各重要参数的计算方法；建立了适用于确定纯电动汽车传动系统挡位数和各挡传动比的计算模型,对换挡规律进行了研究并给出了分别适用于侧重动力性和经济性的换挡策略并进行了仿真实现；对电动机再生制动原理进行了研究,建立了再生制动过程的计算模型并对其控制策略进行仿真实现；建立了计算动力性能指标(最大车速、加速性能、爬坡性能、动力因数)和经济性能指标(工况能量消耗和回收、能量回收率、等速百公里能耗、续驶里程)的数学模型；在以上研究分析的基础上开发了一款纯电动汽车仿真分析软件,基于所开发的软件选用多种不同工况进行仿真并与相同参数设置下ADVISOR仿真结果进行了比对分析,验证了所开发软件的准确性。 【关键词】：电动机 蓄电池 传动系统 再生制动 动力性 经济性 建模 仿真
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：U469.72
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 绪论8-14
• 1.1 纯电动汽车概述8-9
• 1.2 纯电动汽车发展历程与现状9-11
• 1.2.1 纯电动汽车发展的时代背景9
• 1.2.2 纯电动汽车发展历程9-10
• 1.2.3 国内外纯电动汽车发展现状10-11
• 1.3 电动汽车仿真研究意义与现状11-12
• 1.3.1 电动汽车仿真研究的意义11
• 1.3.2 电动汽车仿真研究的现状11-12
• 1.4 本论文研究内容12-14
• 1.4.1 课题背景与来源12-13
• 1.4.2 论文主要内容13-14
• 2 动力源计算模型研究14-34
• 2.1 牵引电动机建模14-24
• 2.1.1 电动机概述14
• 2.1.2 电动机分类及简介14-16
• 2.1.3 直流电动机工作原理和动力特性16-19
• 2.1.4 直流电动机模型及实现19-24
• 2.2 车载蓄电池建模24-31
• 2.2.1 蓄电池概述24-25
• 2.2.2 铅酸蓄电池工作原理25-26
• 2.2.3 蓄电池性能参数26-28
• 2.2.4 铅酸蓄电池模型与实现28-31
• 2.3 由动力源反馈汽车实际运行状况31-34
• 3 传动系统建模研究34-46
• 3.1 挡位数和各挡传动比的确定37-40
• 3.1.1 最大传动比的确定37-38
• 3.1.2 最小传动比的确定38
• 3.1.3 挡位数和其他各挡传动比的确定38-40
• 3.2 换挡策略研究40-46
• 3.2.1 动力性换挡策略40-43
• 3.2.2 经济性换挡策略43-46
• 4 再生制动研究与建模46-56
• 4.1 制动过程的能量损失46-47
• 4.2 再生制动工作原理47-49
• 4.3 制动过程车轮受力分析49-51
• 4.4 再生制动控制策略研究51-56
• 4.4.1 按照理想前后轮制动力分配曲线分配52
• 4.4.2 最优能量回收控制策略52-53
• 4.4.3 机械制动与再生制动并行分配策略53-56
• 5 整车动力性能与经济性能计算56-63
• 5.1 动力性能计算56-59
• 5.1.1 最大巡航车速的计算56-57
• 5.1.2 加速性能的计算57-58
• 5.1.3 爬坡性能的计算58
• 5.1.4 动力因数的计算58-59
• 5.2 经济性能计算59-63
• 5.2.1 非工况经济性计算59-61
• 5.2.2 基于工况经济性计算61-63
• 6 整车仿真实例及对比验证63-80
• 6.1 仿真参数的设置63-67
• 6.1.1 基本参数和设计目标的设置63-65
• 6.1.2 数据库管理65-67
• 6.2 电动机、蓄电池和传动装置的选型和确定67-70
• 6.2.1 电动机的选型67-68
• 6.2.2 蓄电池的选型68-70
• 6.3 仿真结果、对比分析与验证70-80
• 6.3.1 ADVISOR简介70-71
• 6.3.2 仿真结果及对比71-80
• 7 总结80-81
• 致谢81-82
• 参考文献82-86
• 附录86

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