电动汽车动力系统设计及仿真研究

发布时间：2017-05-06 08:07

  本文关键词：电动汽车动力系统设计及仿真研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 纯电动汽车动力系统的设计参数，如电动机功率和转矩、传动系传动比以及它们之间的合理匹配，对纯电动汽车的动力性、续驶里程等都有显著的影响。本文主要研究了纯电动汽车动力系统的参数计算及其前向仿真方法，以实现驱动系统各个部件参数的匹配，达到纯电动汽车整体性能要求。 本文基于国家科技部“863”电动汽车重大专项课题“纯电动汽车的开发”作相关的研究，主要围绕纯电动汽车仿真模型及仿真软件开展工作。 本文首先对纯电动汽车的基本结构及相关的动力电池技术、电动机及其控制技术和能量管理技术进行了探讨。纯电动汽车与燃油汽车的主要区别在于它们的驱动系统不同，虽然纯电动汽车是从发展成熟的燃油汽车体系中借鉴的，但是纯电动汽车的结构和许多性能与技术参数有它本身的特征。通过比较几种常见的驱动系统布置方案，对蓄电池、电机等动力元件进行选型。在此基础上，对参数选择和参数间的合理匹配进行分析研究，提出一套比较合理的纯电动汽车驱动系统参数的设计原则，并以所设计的纯电动汽车为研究对象，对其驱动系统的参数进行了选择。以PSAT仿真软件为平台，PSAT是一个功能非常强大的仿真软件，最后将在PSAT中完成整车的动态仿真。在PSAT中建立起各个子系统的模型，最后连接、运行，得出具体的结果并对其进行分析，文中在采用不同工况下进行了仿真研究，主要分析了电动汽车的动力性能，以验证匹配的动力系统符合所要求的动力性能指标。 最后，介绍了电动汽车动力总成台架试验和整车性能试验。使用交流电机作为动力装置，在电机试验台架上对纯电动轿车动力总成系统各主要部件进行联合调试，测试动力总成系统的通信、管理、控制和协调功能，并对其进行完善，，验证了参数匹配的合理性。
【关键词】：电动汽车 动力系统 设计 PSAT
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：U469.72
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-15
• 第一节 电动汽车发展概况8-12
• 1.1.1 电动汽车发展的必要性8-9
• 1.1.2 电动汽车发展状况9-12
• 第二节 电动汽车总体结构与工作原理12-14
• 1.2.1 总体结构12-13
• 1.2.2 电动汽车的工作原理13-14
• 第三节 本文研究的主要内容14
• 第四节 本章小结14-15
• 第二章 电动汽车关键技术15-28
• 第一节 电机技术15-17
• 2.1.1 电动汽车交流电机驱动系统15-16
• 2.1.2 电动机的控制系统16-17
• 第二节 电池技术17-22
• 2.2.1 电动汽车动力电池17-19
• 2.2.2 电池能量管理系统19-22
• 第三节 电动汽车整车控制技术22-24
• 2.3.1 基于双总线的分布式网络控制系统22-23
• 2.3.2 电动汽车PI控制技术23-24
• 第四节 整车轻量化技术24-26
• 2.4.1 汽车轻量化技术发展状况24-25
• 2.4.2 整车轻量化技术在电动汽车上的应用25-26
• 第五节 本章小结26-28
• 第三章 电动汽车动力系统参数设计及选型28-39
• 第一节 整车参数及性能要求28-29
• 3.1.1 整车参数28
• 3.1.2 动力性能指标28-29
• 第二节 电动汽车动力系统参数设计29-32
• 3.2.1 传动系传动比设计29
• 3.2.2 电机参数设计29-31
• 3.2.3 电池组参数设计31-32
• 第三节 电动汽车动力系统主要部件选型32-35
• 3.3.1 传动系参数的选择32-33
• 3.3.2 电机的选型33-34
• 3.3.3 电池的选型34-35
• 第四节 电动汽车布置方式35-38
• 3.4.1 传动系统布置方式35-37
• 3.4.2 电动汽车总体布置37-38
• 第五节 本章小结38-39
• 第四章 电动汽车仿真模型的建立39-52
• 第一节 仿真软件PSAT简介39-41
• 4.1.1 PSAT基本功能39
• 4.1.2 PSAT前向仿真方法39-41
• 第二节 驱动电机模型的建立41-45
• 4.2.1 异步电动机的数学模型41-43
• 4.2.2 电动机的Simulink模型43-45
• 第三节 动力电池模型的建立45-50
• 4.3.1 电池的数学模型45-47
• 4.3.2 电池的Simulink模型47-50
• 第四节 整车模型的建立50-51
• 4.4.1 整车的数学模型50
• 4.4.2 整车的Simulink模型50-51
• 第五节 本章小结51-52
• 第五章 仿真分析和试验研究52-67
• 第一节 仿真的实现52-53
• 5.1.1 仿真模型参数输入52-53
• 5.1.2 设定仿真计算任务53
• 5.1.3 行驶工况的选择53
• 第二节 仿真结果分析53-58
• 5.2.1 动力性能仿真结果分析53-54
• 5.2.2 典型路况仿真分析54-57
• 5.2.3 续驶里程仿真结果分析57-58
• 第三节 电动汽车动力总成台架试验58-62
• 5.3.1 台架试验目的及方案59-60
• 5.3.2 台架试验结果分析60-62
• 第四节 电动汽车整车性能试验62-66
• 5.4.1 动力性能试验62-65
• 5.4.2 经济性能试验65
• 5.4.3 续驶里程试验65-66
• 5.4.4 定型试验规程要求的其他试验66
• 第五节 本章小结66-67
• 第六章 全文总结67-69
• 参考文献69-72
• 致谢72-73
• 攻读硕士学位期间发表的论文73

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