增程式电动汽车动力参数匹配设计及仿真实验研究

摘要

增程式电动汽车是向纯电动汽车过渡的最理想车型，结合企业合作项目，基于铃木奥拓车型进行增程式电动汽车的动力参数匹配，通过分析铃木奥拓车型的相关参数和结构形式，研究确定动力参数匹配方案，对驱动电机、蓄电池、发动机、发电机等动力系统部件进行选型，根据设计要求，对动力参数进行匹配计算和仿真实验，为增程式电动汽车的设计提供理论基础。主要工作包括:
　　(1)阐述了增程式电动汽车在动力系统结构上体现出两种能量传递路线，第一种工作模式为纯电动模式，这种工作模式与纯电动汽车一样。第二种工作模式为增程模式，在电池的电量达到预设的SOC最低值时，增程器系统启动，发动机运行在最佳的状况，使发电机发电，一部分用于驱动车辆行驶，多余的电量则为蓄电池充电。
　　(2)研究了增程式电动汽车动力传动系统的参数匹配问题，考虑其整车的动力性能和经济性能，动力系统参数匹配主要在满足主要动力性能指标的基础上进行，包括最高车速、加速时间、最大爬坡度、匀速纯电动续航里程、总续航里程等方面。根据要求，进行了电驱动系统参数、蓄电池参数、增程器参数等匹配设计及分析，制定了该车型的控制策略。
　　(3)基于MATLAB/ADVISOR进行了增程式电动汽车动力参数匹配仿真平台研究，搭建了增程式电动汽车爬坡能力测试、简单道路测试和加速性能测试平台，结果表明爬坡能力测试图的最大爬坡度≥30％，简单道路测试结果满足设计要求，加速性能测试图的最大车速≥120km/h。
　　(4)进行了增程式电动汽车动力系统参数匹配仿真分析，结果表明:在速度-时间曲线中，在综合工况下14000 s时间内，大部分的车速都在50 km/h以下;在蓄电池容量-时间曲线中，蓄电池容量在1400 s和14000 s内的变化，当蓄电池容量从0.7下降到0.3时开始上升，增程器在蓄电池容量下降到0.3时开始为蓄电池充电;增程模式下的蓄电池容量控制在0.3-0.5之间;在排放分析中，排放出现在十个工况循环中的2400s，即增程器开始运行时刻，排放统计符合标准且相对较低，与参数匹配结果一致。

目录

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摘要

第一章 研究背景及主要工作

1．1 研究的背景和意义

1．2 增程式电动汽车的定义及现状

1．2．1 增程式电动汽车的定义及特点

1．2．2 增程式电动汽车发展现状

1．3 典型车型分析—雪佛兰Volt

1．3．1 Volt动力系统的发展

1．3．2 车型介绍

1．3．3 Volt的性能和增程、节能、减排效果

1．3．4 Volt所用的内燃机

1．4 增程式电动汽车参数匹配现状分析

1．5 本文主要工作

第二章 增程式电动汽车动力系统结构分析

2．1 增程式电动汽车动力系统结构分析

2．2 增程式电动汽车动力学结构分析

2．3 本章小结

第三章 增程式电动汽车动力系统参数匹配设计

3．1 重要部件的选型

3．1．1 电机的选型

3．1．2 蓄电池的选型

3．2 动力性能指标选择

3．3 电驱动系统参数匹配

3．3．1 最高转速和基速

3．3．2 功率匹配

3．4 蓄电池参数匹配

3．4．1 能量需求

3．4．2 功率需求

3．5 增程器参数匹配

3．6 本章小结

第四章 仿真实验与分析

4．1 ADVISOR仿真平台搭建

4．1．1 动力系统仿真模型

4．1．2 ADVISOR仿真平台

4．2 仿真实验设计

4．3 仿真结果与分析

4．4 本章小结

第五章 总结与展望

5．1 主要工作总结

5．2 进一步研究展望

参考文献

攻读学位期间参与项目及论文发表情况

致谢