电动汽车动力系统设计与仿真研究

摘要

随着环境污染的日益严峻、PM2.5的严重危害、石油资源的匮乏等，环境与能源问题已经逐渐成为社会的重要关注点。造成这些问题的因素有很多，但其中很大一部分原因是由于传统的内燃机汽车的保有量的与日俱增引起了诸如环境、能源等一系列的民生问题。然而作为一种新型能源的产品，纯电动汽车以其100％零污染、经济可靠、运行平稳等优点已经逐渐成为各国政府和企业单位扶持和研发的对象以来作为解决这一问题的手段之一。并且将计算机仿真技术与电动汽车的研究相结合，既可以在研发初期为电动汽车的设计提供性能预测与参考，又可以在后续过程中对电动汽车的动力性能及控制策略等进行优化，可以提高电动汽车设计研究的前瞻性，降低研发成本。
　　本文是以某款成熟的内燃机汽车为原型，在原有基础上进行传动系统的参数设计及其动力性能仿真分析的研究。作为电动汽车上最为重要一个部分，良好的动力系统匹配能够使其能量利用率最大化，各个部件的参数达到最优。
　　首先，对电动汽车的关键技术进行了较为深入的研究，并在此基础上确定了本文所研究的电动汽车的动力系统布置方案;仿照传统内燃机汽车受力分析的研究方法，对电动汽车整车进行了行驶状态下的受力分析和动力性能的分析，并根据整车参数和性能参数的要求，对各个传动系统的部件例如减速器、驱动电机、蓄电池等进行了深入研究、选型以及参数确定;然后又针对本文的仿真软件进行了研究和分析，建立了动力系统各部件的仿真模块和整车控制模型，并在此基础上设计了仿真方案，对最高车速、爬坡性能、加速性能和续航里程进行了仿真分析，并通过动力系统参数优化，使电动汽车的爬坡性能得到了提升，并且续航里程和其它动力性能也相应的得到了改善，通过优化后的动力系统是合理的，能够满足设计的要求。

目录

摘要

1 绪论

1．1 国内外电动汽车发展的状况

1．2 电动汽车在中国发展的前景

1．2．1 我国发展电动汽车的必要性

1．2．2 我国发展电动汽车的重要意义

1．3 我国发展电动汽车面临的挑战

1．4 课题的研究目的与意义

1．5 本章小结

2 电动汽车的基本结构及其关键技术

2．1 电动汽车基本结构

2．2 电力驱动子系统的结构形式

2．3 电动汽车的关键技术

2．3．1 电机驱动及其控制技术

2．3．2 动力蓄电池

2．3．3 电池管理系统

2．4 本章小结

3 电动汽车动力传动系统设计

3．1 电动汽车的受力分析

3．1．1 滚动阻力

3．1．2 空气阻力

3．1．3 坡度阻力

3．1．4 加速阻力

3．2 电动汽车动力性分析

3．2．1 最高车速

3．2．2 爬坡能力分析

3．2．3 加速性能分析

3．2．4 续航里程分析

3．3 电动汽车动力参数匹配与选型

3．3．1 电动机参数的设计

3．3．2 电动汽车传动系速比的确定

3．3．3 动力电池组容量的设计

3．4 本章小结

4 电动汽车动力系统仿真模型

4．1 仿真软件ADVISOR介绍

4．1．1 ADVISOR软件的特点

4．1．2 仿真流的介绍

4．1．3 ADVISOR的仿真过程

4．2 车辆模型的建立

4．2．1 车身仿真模型的建立

4．2．2 车轮车轴模块的建立

4．2．3 主减速器模块的建立

4．2．4 变速器模块的建立

4．2．5 电机模块的建立

4．2．6 能量存储(电池)模块的建立

4．3 本章小结

5 模型的仿真分析与优化

5．1 仿真结果与分析

5．1．1 仿真参数设置

5．1．2 仿真任务设置

5．1．3 两种循环工况下的仿真

5．1．4 续航里程的仿真

5．2 参数优化与结果分析

5．4 本章小结

结论

参考文献

致谢

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