纯电动客车动力传动系统参数匹配研究

发布时间：2017-09-01 08:36

  本文关键词：纯电动客车动力传动系统参数匹配研究

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【摘要】：面对日渐突出的能源和环境问题,纯电动汽车因其零排放、无污染的优点成为绿色出行工具之一。现如今电池关键问题没有解决,行驶里程短、制造成本高等原因使得纯电动汽车无法大规模普及。在当前情况下,研究电池、电机和变速器等关键部件的参数匹配具有重要的现实意义。以某款纯电动客车为研究对象,以提高纯电动客车的行驶里程为主要目的,展开了以下工作:首先对现有的传动系统匹配进行研究,针对目前匹配方法的不足,提出加装变速器以提高汽车行驶里程。其次,在对各个部件分析的基础上,基于MATLAB/simulink建立了整车模型,主要包括驾驶员模块、电机模块、车辆动力学模块、变速器模块和电池模块,并采用工况计算和模型仿真对比的方法验证模型的正确性。此模型将用于后文匹配的纯电动客车两方案的参数优化和汽车性能仿真。然后,分析纯电动汽车现有的传动系统布置形式,选择符合实际情况的布置方案。并基于客车的动力性和经济性要求,对电池、电机和变速器参数进行了匹配,得到两种动力传动方案。约束为整车动力性,目标为降低整车能量消耗和延长工况行驶里程,选择粒子群算法并基于前文搭建的模型,对传动系统进行优化,得到满足要求的最优参数。并对优化前后的匹配参数进行仿真,验证优化方法的合理性。最后,基于建立的仿真模型,在NEDC工况下对两种不同的匹配方案进行对比仿真。从动力性、经济性及对电池寿命影响三个方面研究加装变速器对提高纯电动客车行驶里程的作用。结果表明加装变速器的纯电动客车在满足整车动力性的情况下,整车能量消耗减少17.2%,工况行驶里程提高8%,且电机峰值电流降低16%,电池的寿命得到延长。
【关键词】：纯电动客车 建模仿真 动力匹配 参数优化 行驶里程
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U469.72
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-14
• 1.1 研究背景及意义10
• 1.2 动力传动系统参数匹配研究现状10-12
• 1.3 主要研究工作12-13
• 1.4 本章小结13-14
• 第二章 纯电动客车仿真模型14-33
• 2.1 建模方法简介14-15
• 2.2 驾驶员模型15-16
• 2.3 车辆动力学模型16-19
• 2.3.1 阻力矩计算模块17-18
• 2.3.2 车速计算模块18-19
• 2.4 变速器模型19-22
• 2.4.1 负载计算模块19-20
• 2.4.2 换挡控制模块20-21
• 2.4.3 换挡规律研究21-22
• 2.5 电机模型22-24
• 2.5.1 转矩限制模块23-24
• 2.5.2 电流计算模块24
• 2.6 电池模型24-29
• 2.6.1 SOC估算模块25-26
• 2.6.2 开路电压和内阻计算模块26-27
• 2.6.3 功率限制模块27-28
• 2.6.4 蓄电池热模型模块28-29
• 2.6.5 端电压计算模块29
• 2.7 模型合理性验证29-32
• 2.8 本章小结32-33
• 第三章 动力传动系统主要部件参数匹配33-47
• 3.1 动力传动系统布置形式33-36
• 3.2 整车参数及性能指标36-38
• 3.3 各部件参数初步确定38-45
• 3.3.1 方案一各部件参数匹配38-43
• 3.3.2 方案二各部件参数匹配43-45
• 3.3.3 两方案匹配结果45
• 3.4 本章小结45-47
• 第四章 基于粒子群算法的动力传动系统参数优化47-57
• 4.1 优化问题的描述47
• 4.2 优化算法的选择47-49
• 4.3 优化流程49-53
• 4.3.1 目标函数确定49-51
• 4.3.2 约束条件确定51-52
• 4.3.3 参数优化52-53
• 4.4 优化结果分析53-55
• 4.5 各部件最终选型55-56
• 4.6 本章小结56-57
• 第五章 纯电动客车整车性能仿真57-65
• 5.1 动力性仿真57-59
• 5.2 经济性仿真59-61
• 5.3 电池寿命分析61-64
• 5.4 本章小结64-65
• 第六章 总结与展望65-67
• 6.1 全文总结65
• 6.2 展望65-67
• 参考文献67-70
• 致谢70-71
• 攻读硕士期间发表的主要论文71

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本文编号：771052