基于轮毂电机的纯电动城市客车动力系统匹配研究
发布时间：2023-01-26 04:07
随着能源紧缺和环境污染问题日益凸显,高效节能环保的纯电动汽车成为了世界各国的研发热点。为了缓解城市的环保问题,新能源城市客车在政策的大力支持下逐渐兴起。目前纯电动城市客车驱动构型主要以集中式驱动和轮边驱动为主,而轮毂电机分布式驱动构型较少,与传统集中式驱动的纯电动城市客车相比,采用轮毂电机驱动的城市客车拥有高效、舒适、低地板、宽通道等诸多优势,是未来城市客车上的应用趋势。本文以四轮轮毂电机驱动型式的城市客车为研究对象,针对目前纯电动城市客车存在续航不足,效率低等问题,开展了基于轮毂电机的纯电动城市客车动力系统匹配研究,旨在满足动力性基础上的同时提高整车的经济性。首先,以电动汽车动力系统匹配方法和理论为基础,以动力性要求和续驶里程要求为约束,运用MATLAB编程匹配计算了驱动电机和动力电池的总需求参数,并进行四个轮毂电机参数分配及动力电池合理选型;其次,研究了分布式驱动构型节能机理,开展了四轮毂电机驱动功率在运行中的动态匹配研究,提出以效率最佳的转矩控制分配来实现车辆按工况灵活调配四个电机驱动功率,并进行相应的控制策略的开发与Simulink策略模型搭建;最后,利用仿真软件AVLCRUI...
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外纯电动城市客车动力系统构型发展进程
1.3 轮毂电机驱动技术
1.3.1 轮毂电机驱动技术介绍
1.3.2 轮毂电机驱动电动汽车研究现状
1.3.3 轮毂电机技术在城市客车上应用的可行性分析
1.4 多电机驱动纯电动汽车动力系统匹配国内外研究现状
1.4.1 国外研究现状
1.4.2 国内研究现状
1.5 主要研究内容及技术路线
第二章 基于轮毂电机的纯电动城市客车动力系统参数匹配
2.1 纯电动汽车动力系统匹配理论基础
2.1.1 纯电动汽车动力系统评价指标
2.1.2 纯电城市客车动力系统匹配流程
2.2 整车参数
2.2.1 基本参数
2.2.2 性能指标参数
2.3 整车驱动电机需求参数匹配
2.3.1 驱动电机类型的选择
2.3.2 整车需求功率
2.3.3 驱动电机的额定及峰值转速
2.3.4 整车最大需求扭矩
2.3.5 整车驱动电机需求参数选型结果
2.4 整车动力电池需求参数匹配
2.4.1 动力电池类型选择
2.4.2 电源系统所要求的总功率
2.4.3 动力电池需求能量选型
2.5 本章小结
第三章 基于轮毂电机的纯电动城市客车驱动功率动态匹配
3.1 驱动功率动态匹配理论分析
3.1.1 驱动功率动态匹配的必要性
3.1.2 驱动功率动态匹配的方法
3.2 基于效率最佳的转矩控制分配原理
3.3 基于效率最佳的转矩控制分配策略
3.4 基于MATLAB/Simulink的控制策略建模
3.5 本章小结
第四章 基于轮毂电机的纯电动城市客车整车建模
4.1 AVL-CRUISE软件概述
4.1.1 AVL-CRUISE介绍及功能特点
4.1.2 AVL-CRUISE建模仿真流程
4.2 基于AVL-CRUISE的整车模型建立
4.2.1 整车模型的建立
4.2.2 关键模块参数的设置
4.3 设定仿真计算任务和计算模式
4.3.1 仿真计算任务的设置
4.3.2 仿真计算模式的设定
4.4 本章小结
第五章 整车动力性能及经济性能仿真分析
5.1 动力性能仿真分析
5.1.1 30min最高车速
5.1.2 全负荷加速及最高车速
5.1.3 最大爬坡度
5.2 经济性能仿真分析
5.2.1 动力系统运行状态
5.2.2 CCBC工况经济性
5.2.3 CHTC-B工况经济性
5.3 本章小结
总结与展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]全国机动车保有量分析——《中国机动车环境管理年报（2017）》第Ⅰ部分[J]. 陈伟程,吉喆,肖寒,王宏丽. 环境保护. 2017(12)
[2]中国汽车工程学术研究综述·2017[J]. 《中国公路学报》编辑部. 中国公路学报. 2017(06)
[3]比亚迪2017款K9、K8纯电动客车卓越上市[J]. 滕冀. 人民公交. 2017(06)
[4]国内首辆轮毂电机客车亮相,湖北泰特加速轮毂电机产业化[J]. 木易. 商用汽车. 2017(06)
[5]基于多循环工况的混合动力汽车参数优化研究[J]. 詹森,秦大同,曾育平. 汽车工程. 2016(08)
[6]基于前驱动桥式后轮毂式分布式驱动电动汽车整车设计研究[J]. 熊璐,傅稳. 佳木斯大学学报(自然科学版). 2015(04)
[7]线控四轮独立驱动轮毂电机电动车集成控制[J]. 李刚,宗长富,陈国迎,洪伟,何磊. 吉林大学学报(工学版). 2012(04)
[8]电动四驱混合动力车的功率分配策略[J]. 夏珩,魏丹,伊海霞,徐吉汉,黄河,裴锋,周玉山. 机电工程技术. 2012(07)
[9]分布式驱动电动汽车驱动转矩协调控制[J]. 褚文博,罗禹贡,赵峰,李克强. 汽车工程. 2012(03)
[10]四轮轮毂电机驱动电动汽车扭矩分配控制[J]. 余卓平,姜炜,张立军. 同济大学学报(自然科学版). 2008(08)
博士论文
[1]双电机混合动力系统参数匹配与协调控制研究[D]. 王加雪.吉林大学 2011
[2]四轮独立电驱动车辆实验平台及驱动力控制系统研究[D]. 王博.清华大学 2009
硕士论文
[1]电动汽车轮边四驱系统设计研究[D]. 梁志伟.浙江大学 2018
[2]双电机四轮驱动电动汽车驱动力控制研究[D]. 陶虹君.重庆大学 2017
[3]纯电动轿车双电机耦合驱动系统构型与控制策略研究[D]. 张运昌.吉林大学 2015
[4]新型双电机耦合驱动系统驱动控制策略研究[D]. 曾剑峰.重庆大学 2015
[5]轮毂电机电动汽车动力学建模与转矩节能分配算法研究[D]. 姜男.吉林大学 2012
[6]基于行驶工况的混合动力汽车参数匹配、控制策略研究及仿真平台搭建[D]. 张桂连.华南理工大学 2010
本文编号：3732151
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外纯电动城市客车动力系统构型发展进程
1.3 轮毂电机驱动技术
1.3.1 轮毂电机驱动技术介绍
1.3.2 轮毂电机驱动电动汽车研究现状
1.3.3 轮毂电机技术在城市客车上应用的可行性分析
1.4 多电机驱动纯电动汽车动力系统匹配国内外研究现状
1.4.1 国外研究现状
1.4.2 国内研究现状
1.5 主要研究内容及技术路线
第二章 基于轮毂电机的纯电动城市客车动力系统参数匹配
2.1 纯电动汽车动力系统匹配理论基础
2.1.1 纯电动汽车动力系统评价指标
2.1.2 纯电城市客车动力系统匹配流程
2.2 整车参数
2.2.1 基本参数
2.2.2 性能指标参数
2.3 整车驱动电机需求参数匹配
2.3.1 驱动电机类型的选择
2.3.2 整车需求功率
2.3.3 驱动电机的额定及峰值转速
2.3.4 整车最大需求扭矩
2.3.5 整车驱动电机需求参数选型结果
2.4 整车动力电池需求参数匹配
2.4.1 动力电池类型选择
2.4.2 电源系统所要求的总功率
2.4.3 动力电池需求能量选型
2.5 本章小结
第三章 基于轮毂电机的纯电动城市客车驱动功率动态匹配
3.1 驱动功率动态匹配理论分析
3.1.1 驱动功率动态匹配的必要性
3.1.2 驱动功率动态匹配的方法
3.2 基于效率最佳的转矩控制分配原理
3.3 基于效率最佳的转矩控制分配策略
3.4 基于MATLAB/Simulink的控制策略建模
3.5 本章小结
第四章 基于轮毂电机的纯电动城市客车整车建模
4.1 AVL-CRUISE软件概述
4.1.1 AVL-CRUISE介绍及功能特点
4.1.2 AVL-CRUISE建模仿真流程
4.2 基于AVL-CRUISE的整车模型建立
4.2.1 整车模型的建立
4.2.2 关键模块参数的设置
4.3 设定仿真计算任务和计算模式
4.3.1 仿真计算任务的设置
4.3.2 仿真计算模式的设定
4.4 本章小结
第五章 整车动力性能及经济性能仿真分析
5.1 动力性能仿真分析
5.1.1 30min最高车速
5.1.2 全负荷加速及最高车速
5.1.3 最大爬坡度
5.2 经济性能仿真分析
5.2.1 动力系统运行状态
5.2.2 CCBC工况经济性
5.2.3 CHTC-B工况经济性
5.3 本章小结
总结与展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]全国机动车保有量分析——《中国机动车环境管理年报（2017）》第Ⅰ部分[J]. 陈伟程,吉喆,肖寒,王宏丽. 环境保护. 2017(12)
[2]中国汽车工程学术研究综述·2017[J]. 《中国公路学报》编辑部. 中国公路学报. 2017(06)
[3]比亚迪2017款K9、K8纯电动客车卓越上市[J]. 滕冀. 人民公交. 2017(06)
[4]国内首辆轮毂电机客车亮相,湖北泰特加速轮毂电机产业化[J]. 木易. 商用汽车. 2017(06)
[5]基于多循环工况的混合动力汽车参数优化研究[J]. 詹森,秦大同,曾育平. 汽车工程. 2016(08)
[6]基于前驱动桥式后轮毂式分布式驱动电动汽车整车设计研究[J]. 熊璐,傅稳. 佳木斯大学学报(自然科学版). 2015(04)
[7]线控四轮独立驱动轮毂电机电动车集成控制[J]. 李刚,宗长富,陈国迎,洪伟,何磊. 吉林大学学报(工学版). 2012(04)
[8]电动四驱混合动力车的功率分配策略[J]. 夏珩,魏丹,伊海霞,徐吉汉,黄河,裴锋,周玉山. 机电工程技术. 2012(07)
[9]分布式驱动电动汽车驱动转矩协调控制[J]. 褚文博,罗禹贡,赵峰,李克强. 汽车工程. 2012(03)
[10]四轮轮毂电机驱动电动汽车扭矩分配控制[J]. 余卓平,姜炜,张立军. 同济大学学报(自然科学版). 2008(08)
博士论文
[1]双电机混合动力系统参数匹配与协调控制研究[D]. 王加雪.吉林大学 2011
[2]四轮独立电驱动车辆实验平台及驱动力控制系统研究[D]. 王博.清华大学 2009
硕士论文
[1]电动汽车轮边四驱系统设计研究[D]. 梁志伟.浙江大学 2018
[2]双电机四轮驱动电动汽车驱动力控制研究[D]. 陶虹君.重庆大学 2017
[3]纯电动轿车双电机耦合驱动系统构型与控制策略研究[D]. 张运昌.吉林大学 2015
[4]新型双电机耦合驱动系统驱动控制策略研究[D]. 曾剑峰.重庆大学 2015
[5]轮毂电机电动汽车动力学建模与转矩节能分配算法研究[D]. 姜男.吉林大学 2012
[6]基于行驶工况的混合动力汽车参数匹配、控制策略研究及仿真平台搭建[D]. 张桂连.华南理工大学 2010
本文编号：3732151
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