纯电动汽车动力系统参数匹配及仿真研究

发布时间：2017-09-22 02:16

  本文关键词：纯电动汽车动力系统参数匹配及仿真研究

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【摘要】：随着汽车保有量的增加,汽车带来的环境污染和能源问题日益严重。电动汽车作为环境污染和能源问题的有效解决途径之一,逐渐受到各国政府和企业的重视。近年来,经过国家的大力推广和企业的投入,我国在电动汽车技术研究中取得了许多进步,但在电池、电控等领域仍有许多问题待解决。在现阶段技术条件下,对电动汽车动力系统进行合理匹配成为了提高电动汽车性能的有效途径。本文基于某企业的一款燃油车,根据设计开发流程将其改装为纯电动汽车。整车的动力性和经济性指标制定。针对该型车改装后功能定位为快递揽投、电商配送;客户定位为快递物流、电商配送、企业配送、专业市场配送等团购客户;销售市场定位为重庆、上海等国家推广城市集群的特点制定了整车的性能指标,主要包括加速时间、最大爬坡度、续航里程、最高车速等参数。电机和电池组的选型及参数匹配。对目前市场上的主流电机和电池组产品的特点进行了比较分析,结合该车的特点最终选用了永磁同步电机和磷酸铁锂电池;根据所制定的动力性和经济性指标对电机的峰值功率、额定功率、最高转速、额定转速等参数进行了匹配计算,并根据续驶里程匹配了电池组容量;最后结合市场为该型纯电动汽车选定了合适的电机和电池组产品。整车性能仿真分析。为了验证匹配结果的合理性,在仿真软件AVL-cruise中建立了整车仿真模型,对该型纯电动汽车的动力性和经济性进行了仿真计算,对最大爬坡度、最高车速和加速时间的仿真结果表明该车的动力性能满足设计要求,表明该设计方法是可行的;在仿真模型的基础上,对该车在不同车速下匀速行驶和不同循环工况下的能量消耗率进行了比较和分析,讨论了车速和工况对能量消耗率的影响;评估了该车在初期投放城市——重庆市工况循环下的经济性表现。动力系统布置和经济性实验。在原油车的基础上,对动力系统的布置方案进行设计,对电机、电池组、电机控制器、充电机等部件进行了空间布置,并在CATIA中校核了空间尺寸,验证了布置方案的可行性;在以上工作的基础上,试制了试验样车并参照国家标准在等速工况法下测定了整车的能量消耗率;实验结果表明本文所匹配的动力系统参数满足续驶里程的设计要求;仿真结果与实验结果的对比表明仿真模型具有一定的可信度。
【关键词】：纯电动汽车 参数匹配 AVL-cruise 仿真 能量消耗率
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U469.72
【目录】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 绪论8-13
• 1.1 研究的背景及意义8
• 1.2 纯电动汽车发展现状8-10
• 1.2.1 国内发展现状8-9
• 1.2.2 国外发展现状9-10
• 1.3 纯电动汽车参数匹配研究现状10-12
• 1.3.1 国内研究现状10-11
• 1.3.2 国外研究现状11-12
• 1.4 本文研究的主要内容12-13
• 2 纯电动汽车动力系统参数匹配13-23
• 2.1 纯电动汽车基本结构13-14
• 2.2 纯电动汽车整车结构参数及性能指标14-16
• 2.2.1 整车结构参数14
• 2.2.2 主要性能指标14-16
• 2.3 动力系统参数匹配16-22
• 2.3.1 驱动电机选型及参数匹配16-19
• 2.3.2 动力电池选型及参数匹配19-22
• 2.4 本章小结22-23
• 3 基于AVL-CRUISE的整车仿真模型建立23-38
• 3.1 AVL-CRUISE概述23-24
• 3.2 仿真模型的建立24-34
• 3.2.1 整车模型24-25
• 3.2.2 整车模块25-26
• 3.2.3 驱动电机模块26-27
• 3.2.4 电池组模块27-29
• 3.2.5 变速器及主减速器模块29-30
• 3.2.6 离合器及差速器模块30-31
• 3.2.7 车轮和制动器模块31-32
• 3.2.8 驾驶室模块32-33
• 3.2.9 耗能元件模块33
• 3.2.10 函数和常数模块33-34
• 3.3 计算任务设置34-37
• 3.3.1 计算任务34
• 3.3.2 道路模型34-37
• 3.4 本章小结37-38
• 4 仿真结果及分析38-49
• 4.1 整车动力性仿真结果38-42
• 4.1.1 最高车速38
• 4.1.2 加速性能38-41
• 4.1.3 爬坡性能41-42
• 4.2 整车经济性仿真结果42-45
• 4.3 能量消耗的影响因素分析45-48
• 4.3.1 不同加速踏板控制方式对能量消耗率的影响45
• 4.3.2 车速对能量消耗率的影响45-46
• 4.3.3 工况对能量消耗率的影响46-48
• 4.4 本章小结48-49
• 5 动力系统布置方案设计及整车能量消耗率实验49-53
• 5.1 动力系统布置方案设计49-51
• 5.2 整车能量消耗率实验51-52
• 5.2.1 实验准备51-52
• 5.2.2 实验结果52
• 5.3 本章小结52-53
• 6 总结及展望53-55
• 6.1 全文总结53-54
• 6.2 展望54-55
• 致谢55-56
• 参考文献56-58

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本文编号：898212