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纯电动汽车动力传动系统的设计与整车性能仿真

作　者: 张珍
导　师: 陈丁跃
学　校: 长安大学
专　业: 车辆工程
关键词: 纯电动汽车动力传动系统参数匹配建模仿真优化
分类号: U469.72
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 328次
引　用: 1次
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内容摘要

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。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
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

纯电动汽车动力传动系统的设计与整车性能仿真

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