某微型电动汽车总体设计与性能研究

发布时间：2017-09-15 07:42

  本文关键词：某微型电动汽车总体设计与性能研究

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【摘要】：微型纯电动汽车在政府尚未给出通用技术标准的情况下已经赢得了大量市场,并表现出强劲的增长趋势。推广微型纯电动汽车符合我国国情的需要,在现阶段加大对微型纯电动汽车的设计与性能研究工作是十分必要的。本文基于某公司微型纯电动汽车研发需求,对一款微型纯电动汽车进行了电驱动系统匹配与性能仿真研究、整车结构设计与总体布置、以及高压电控系统设计等工作。首先,对EV01微型车电驱动系统进行匹配,并对微型车进行整车结构设计与总体布置。根据微型车整车参数和性能设计指标利用汽车动力学理论初步匹配微型车电驱动系统中核心部件驱动电机、动力电池、传动系速比等型号参数。基于电机、电池的实验数据利用MATLAB编程验算初步匹配的合理性,验算结果表明微型车的动力性与等速续驶里程初步达到了设计要求。基于微型车特点为其设计车架结构、悬架系统、转向系统以及制动系统,并在整车上进行了合理布置。其次,利用电动汽车仿真软件ADVISOR对EV01微型车进行建模仿真与性能分析。为了得到更加精确的仿真结果,首先基于EV01微型车特点对ADVISOR软件进行二次开发,得到微型车驱动控制仿真模型和仿真GUI界面,然后建立微型车电驱动系统仿真模型与仿真参数m文件,对微型车的动力性与经济性进行仿真分析。仿真结果表明微型车的动力性与经济性能基本达到了设计要求,进一步分析电机与电池的仿真结果输出特性,表明搭建的微型车整车仿真模型是正确的,仿真结果是可靠的。随后,对EV01微型车进行性能影响因素分析及性能优化。通过对比CYC_ECE_EUDC、CYC_UDDS、CYC_CHINA三种工况下微型车的经济性能,表明微型车在CYC_CHINA工况下经济性能最好,更适合运行于低速工况。整车质量的变化对微型车动力性与经济性能的影响都较大,爬坡与加速性能对整车质量的变化更为敏感。速比在6.25到8.5范围内间隔0.25取值进行仿真分析,得到了不同速比下的整车动力性与经济性能,利用整车综合性能最优化方法对速比进行优化,得到了整车综合性能最优值下的速比。通过对比分析速比优化前后的仿真结果,表明该优化方法达到了对微型车速比进行优化的目的。最后,对EV01微型车进行高压电控系统设计以及装车实验。高压电控系统设计包括设计整车72V高压供断电主回路、驾驶控制电路、数据通信电路等三部分。根据设计的电控系统原理图对微型车进行电控系统接线试验,试验结果表明设计的电控系统正确可行。并对微型车进行道路试验,试验结果表明EV01微型车的动力性和经济性能满足设计要求。本文对EV01微型车进行的电驱动系统匹配、建模仿真与性能优化、高压电控系统设计、以及整车结构布置设计等工作可以为微型电动汽车的总体设计与性能研究提供参考价值。
【关键词】：微车纯电动汽车 总体设计 电驱动系统匹配 ADVISOR 建模仿真 整车试验
【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5-7
• Abstract7-11
• 第一章 绪论11-19
• 1.1 前言11-12
• 1.2 我国发展微型纯电动汽车的必要性12-14
• 1.3 微型纯电动汽车性能研究现状14-17
• 1.4 本文主要研究内容17-19
• 第二章 EV01微型车电驱动系统匹配与总体设计19-52
• 2.1 纯电动汽车电驱动系统匹配理论基础19-27
• 2.1.1 电驱动系统性能评价指标19-20
• 2.1.2 电驱动系统匹配流程与方法20-24
• 2.1.3 电驱动系统核心部件特性24-27
• 2.2 EV01微型车电驱动系统参数匹配设计27-47
• 2.2.1 整车参数与性能指标设计27-30
• 2.2.2 EV01微型车动力学方程分析30-32
• 2.2.3 驱动电机系统匹配32-35
• 2.2.4 电机台架试验35-38
• 2.2.5 动力电池系统匹配38-41
• 2.2.6 传动系速比匹配41-42
• 2.2.7 基于MATLAB编程的匹配验算42-47
• 2.3 EV01微型车总体设计47-51
• 2.3.1 纯电动汽车基本结构与传动系方案47-48
• 2.3.2 EV01微型车电驱动方案与整车结构设计48-50
• 2.3.3 EV01微型车总体布置50-51
• 2.4 本章小结51-52
• 第三章 EV01微型车电驱动系统建模与仿真52-78
• 3.1 电动汽车仿真软件52-55
• 3.1.1 仿真软件ADVISOR介绍53
• 3.1.2 ADVISOR仿真原理与流程53-55
• 3.2 基于EV01微型车的ADVISOR软件二次开发55-63
• 3.2.1 后轮驱动整车控制仿真模型建立56-59
• 3.2.2 EV01微型车仿真界面的生成59-62
• 3.2.3 中国典型城市道路工况的导入62-63
• 3.3 EV01微型车仿真模型与m文件建立63-70
• 3.3.1 车身仿真模型及其m文件63-65
• 3.3.2 驱动电机仿真模型及其m文件65-67
• 3.3.3 动力电池仿真模型及其m文件67-70
• 3.3.4 主减速器仿真模型及其m文件70
• 3.4 仿真参数设定70-72
• 3.5 仿真结果分析72-76
• 3.5.1 动力性与续驶里程仿真结果72-74
• 3.5.2 电驱动系统核心部件仿真输出特性74-76
• 3.6 数据对比分析76-77
• 3.7 本章小结77-78
• 第四章 EV01微型车性能分析与优化78-86
• 4.1 城市工况对微型车经济性能的影响78-81
• 4.1.1 国外典型城市道路工况78-79
• 4.1.2 三种工况下仿真结果对比分析79-81
• 4.2 整车质量对微型车性能的影响81-82
• 4.3 速比对整车性能的影响及速比优化82-84
• 4.4 优化前后微型车性能仿真结果对比分析84-85
• 4.5 本章小结85-86
• 第五章 EV01微型车高压电控系统设计与整车试验86-94
• 5.1 高压电控系统设计86-90
• 5.1.1 高压电控系统原理设计86-88
• 5.1.2 电控系统核心部件选型88-90
• 5.2 整车试验90-93
• 5.2.1 高压电控系统接线试验90-91
• 5.2.2 道路试验91-93
• 5.3 本章小结93-94
• 第六章 总结与展望94-96
• 6.1 研究成果总结94-95
• 6.2 展望95-96
• 参考文献96-99
• 致谢99-100
• 攻读硕士学位期间发表的文章100

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