纯电动城市客车动力系统建模仿真及优化研究

摘要

在各类新能源车辆中，纯电动汽车动力直接来源于电能，接近于零排放，同时由于电机工作效率普遍高于内燃机，纯电动汽车还具备能量利用率高的特点。但是由于目前纯电动汽车在续驶里程以及能耗水平等方面的制约，很大程度上影响了其推广。因此，研究优化纯电动汽车的动力系统，使整车的性能尤其是经济性得到提升，对于节约能源以及电动汽车的技术发展具有重要意义。
　　本文依托国家863项目以及国家国际科技合作专项的技术支持，围绕某款纯电动城市客车的动力系统开展建模仿真及优化研究。
　　首先对纯电动客车性能进行评价分析，并结合不同档位数及行驶工况对于性能的影响，分析确定本文动力系统改进与匹配方案。在满足性能要求的前提下，采用加装四档变速器同时减小电机的动力系统改进方案，对电机、电池、变速器进行了合理的参数匹配。其次对建模仿真方法开展研究，根据整车性能参数，运用AVL-Cruise软件搭建仿真模型得到动力性及经济性的仿真结果，并通过原车试验来验证所用建模方法及模型的合理性。基于验证后的建模仿真方法，对改进匹配后的车型进行仿真分析，验证匹配方法对于性能提升的效果。最后，以动力性为约束条件，采用多岛遗传算法对传动系传动比进一步优化使得能耗水平达到最优。匹配与优化后，相比原车，动力性总体提升了16.7％，经济性总体提升了14.7%，印证了改进匹配及传动比优化方法的有效性与合理性。
　　本文在某款纯电动城市客车的基础上对其动力系统进行仿真优化，达到了动力性与经济性的双重提升，所用匹配与优化方法对于纯电动客车动力系统的设计、能耗水平的降低具有参考价值。

目录

声明

第1章 引言

1.1 研究背景与意义

1.2 国内外研究现状

1.3 研究内容与方法

第2章 纯电动城市客车的性能需求与影响因素分析

2.1 纯电动客车整车力学分析

2.2 纯电动客车性能分析与评价

2.3 纯电动客车性能影响因素

2.4 本章小结

第3章 动力系统改进与参数匹配

3.1 改进意义及匹配方案

3.2 整车参数

3.2 电机参数的确定

3.3 动力电池参数的确定

3.4 变速器参数的确定

3.5 匹配结果

3.6 本章小结

第4章 仿真模型的建立与试验验证

4.1 仿真软件与方法介绍

4.3 仿真模型的建立

4.4 仿真任务的设置

4.5 仿真结果分析

4.6 仿真模型的试验数据验证

4.7 改进匹配后车型的仿真结果

4.8 本章小结

第5章 纯电动城市客车传动系统传动比优化

5.1 优化变量的确定

5.2 优化目标的确立

5.3 约束条件的建立

5.4 优化算法的选择

5.5 AVL-Cruise与Isight联合仿真

5.6优化前后整车性能参数对比分析

5.6 本章小结

第6章 结论

6.1 研究总结

6.2 研究展望

致谢

参考文献

攻读学位期间获得与学位论文相关的科研成果