PEV动力系统参数匹配设计及性能仿真研究

摘要

纯电动汽车(PEV)作为解决当代能源紧缺、环境日益恶化以及行车安全等问题的新型交通工具，其动力性能和经济性能是国内外研究的热点，随着节能减排工作的积极引导，政府、科研单位和高校对纯电动汽车的研发投入了更多的精力，旨在生产出性能优越的汽车。本文主要对纯电动汽车的关键参数进行匹配设计研究，使得设计的动力系统能够满足整车性能的预期要求，此外为电池建立仿真模型并验证其可行性，然后分别对动力系统部件和整车进行仿真分析。
　　 纯电动汽车和传统汽车的主要区别在于驱动系统，其余大部分还是沿用传统汽车的体系结构。因此对纯电动汽车的蓄电池技术、电动机驱动技术以及电源管理技术进行技术探讨，并介绍常用的车载电源和电动机，通过对比其优缺点进行动力元件的选型。
　　 在阐述了纯电动汽车几种典型驱动结构布局的基础上，对动力系统中电池组、电动机和传动系的重要参数以及参数间的关系进行研究。通过电池组输出电压和输出功率与电动机工作电压和最大功率之间的关系对电池组参数进行匹配设计，根据不同工况下对电动机输出功率的要求对电动机参数进行计算，然后再由电动机功率和请求车速设计传动系统参数。论文以ZOTYE5008EV为研究对象，根据加速性能和续驶里程的要求，对其驱动系统进行参数的设计选择。通过高级车辆仿真软件ADVISOR对电池的电路模型进行研究分析，建立起一种受温度和极化作用影响的等效电路模型和SIMULINK模型，并依次简要介绍了电动机模型、传动系统模型和整车模型。
　　 为使所建的电池模型能够在ADVISOR中进行仿真并满足特殊的仿真要求，本文在ADVISOR基础上对行驶工况、ADVISOR整车和单独部件分别进行二次开发，并根据特定车型的动力性能要求对其仿真，仿真结果表明提出的电池模型具有良好的特性;结合不同的行驶工况，研究单循环整车动力系统的性能，各部件均表现出良好的工作特性;在特定工况下对指定车型的整车性能进行分析研究，ADVISOR仿真结果显示动力系统参数的选择能够很好的满足动力性能和经济性能的要求，表明参数匹配设计的合理性和有效性。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研发纯电动汽车的目的及意义

1．2 纯电动汽车在各国的研究现状及发展趋势

1．2．1 美国电动汽车发展现状

1．2．2 日本电动汽车发展现状

1．2．3 欧洲各国电动汽车发展现状

1．2．4 中国电动汽车发展现状

1．3 论文的主要研究内容

2 纯电动汽车及其关键技术

2．1 电动汽车的分类

2．2 纯电动汽车的系统组成

2．3 纯电动汽车的关键技术

2．3．1 蓄电池技术

2．3．2 电动机驱动控制技术

2．3．3 电池管理技术

2．4 本章小结

3 纯电动汽车动力系统参数匹配设计

3．1 纯电动汽车动力系统

3．1．1 电动机驱动结构布局

3．1．2 纯电动汽车对动力系统关键部件的要求

3．2 纯电动汽车动力系统参数选择与匹配

3．2．1 电池组参数的设计

3．2．2 电动机参数的设计

3．2．3 传动系统参数的设计

3．3 ZOTYE5008EV的参数匹配应用

3．3．1 ZOTYE5008EV基本参数的计算

3．3．2 电池组参数的确定

3．3．3 电动机参数的确定

3．3．4 传动系参数的确定

3．3．5 ZOTYE5008EV参数匹配结果

3．4 本章小结

4 纯电动汽车动力系统仿真模型的建立

4．1 ADVISOR软件介绍

4．1．1仿真软件ADVISOR简介

4．1．2 ADVISOR结构

4．1．3 仿真方法

4．2 蓄电池仿真模型的建立

4．2．1 常见等效电路模型的分析

4．2．2 电池仿真模型的建立

4．3 电动机的仿真模型

4．4 传动系统的仿真模型

4．4．1 变速器模型

4．4．2 主减速器模型

4．5 整车仿真模型

4．6 本章小结

5 纯电动汽车动力性能仿真分析

5．1 ADVISOR的二次开发

5．1．1 行驶工况的二次开发

5．1．2 ADVISOR的二次开发

5．1．3 IEMF电池模型的二次开发

5．2 ZOTYE5008EV动力性能要求

5．3 整车动力性能仿真

5．3．1 典型行驶工况简介

5．3．2 几种电池性能的比较

5．3．3 驱动系统部件的仿真结果分析

5．3．4 ZOTYE5008EV整车仿真结果及分析

5．4 本章小结

6 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

致谢

参考文献