（机械设计及理论专业论文）微型电动轿车的建模方法与仿真分析.pdf

摘要 摘要 当前全球面临着能源短缺和环境污染的难题，研究与发展纯电动汽车( p u r e e l e c t r i cv e h i c l e sp e v ) 作为解决该难题的可行途径之一，愈来愈受到世人的高度重 视。在纯电动汽车的研发过程中，建立计算机仿真模型，对汽车动力性能进行仿真 分析，可缩短开发周期，降低研制费用，因此各国政府和工业界都投入大量的人力 与资金来从事该项技术的研究。 本文基于某微型内燃机轿车进行改装，提出微型电动轿车的动力性能指标，并 对传动系统进行选型及参数匹配；同时，在研究整车行驶动力学、电动机、车轮、 蓄电池等数学模型的基础上，建立相应的m a t l a b s i m u l i n k 模型。在前述工作基 础上，利用v c + + 6 0 作为开发平台，以m a t l a b6 5 作为数据处理工具，开发了 纯电动汽车动力性能仿真软件g d u tp e v s i m ，并通过该软件对微型电动轿车动力 性能进行测试。论文结论如下： ( 1 ) 目前国内具有自主知识产权的汽车动力性能仿真软件较少，本文在充分参 考a d v i s o r 2 0 0 4 、p a s t 和c r u i s e 等商业化的汽车仿真软件的基础上，以v c + + 和 m a t l a b 混合编程的方式，设计出一款具有自主知识产权的纯电动汽车动力性能仿 真软件，这对研究纯电动汽车具有重要的现实意义。 ( 2 ) 利用g d u tp e v s i m 对微型电动轿车的动力性能进行测试，在不同工况下 对样车的加速性能、爬坡能力、最大车速和续驶里程等动力性能参数进行计算，并 绘制动力特性曲线。结果表明，样车动力系统的参数匹配较为合理，整车及部件仿 真模型可行性高。 ( 3 ) 为验证所开发的g d u tp e v s i m 的可靠性，将其仿真结果与商业化汽车仿 真软件a v lc r u i s e 3 0 的仿真结果相比较，两者基本一致，表明g d u tp e v s i m 具 有较好的准确性和实用性。 本文关于微型电动轿车的动力系统参数匹配方法及仿真模型建立方法，可用于 其它类型汽车中，开发的g d u tp e v s i m 软件可用于汽车前期设计和教学培训。 关键字：电动汽车；动力性能；参数匹配；建模方法；仿真分析 广东工业大学硕士学位论文 a b s tr a c t a se n e r g ys h o r t a g ea n de n v i r o n m e n t a ld e g r a d a t i o np r o b l e m s g e ti n c r e a s i n g l y s e r i o u si nt h ec u r r e n tw h o l ew o r l d ，t h er e s e a r c ha n dd e v e l o p m e n to fp u r ee l e c t r i c v e h i c l e s ( p e v ) i sa t t r a c t i n gm o r ea n dm o r ea t t e n t i o nf r o mp e o p l e ，f o ri t i so n eo ft h e m o s te f f i c i e n tt e c h n o l o g i e st os o l v et h ed i f f i c u l tp r o b l e m s i nr e s e a r c h i n gp r o c e s so fp e v ， u s i n gt h ec o m p u t e rt o e s t a b l i s ht h es i m u l a t i o nm o d e l st os i m u l a t et h ed y n a m i c p e r f o r m a n c ei sab e t t e rw a y ，f o ri tc a nr e d u c e st h ed e v e l o p m e n tc y c l ea n dc o s t ，e x a m i n e s t h ep e r f o r m a n c eo fp e v t h e r e f o r e ，m a n yg o v e r n m e n t sa n di n d u s t r y p a ym o r e m a n p o w e ra n df u n dt or e s e a r c ht h i st e c h n i c a l t h i sp a p e r ，b a s e do no n em i c r o e l e c t r i cc a r ，t h ed e m a n d so fd y n a m i cp e r f o r m a n c e a r ep r o p o s e d ，a n dt r a n s m i s s i o ns y s t e mi ss e l e c t e da n dm a t c h e d a tt h es a m et i m e ，a f t e r a n a l y s et h em a t h e m a t i c a lm o d e l so fa u t o m o t i v ed y n a m i c ，m o t o r ，w h e e la n db a t t e r y ， e s t a b l i s ht h ec o r r e s p o n d i n gm a t l a b s i m u l i n ks i m u l a t i o nm o d e l s o nt h i sb a s i s ，d e s i g n s i m u l a t i o ns o f t w a r eo fp e vd y n a m i cp e r f o r m a n c eg d u tp e v s i m ，b a s e do nv c + + p l a t f o r mw h i c hu s i n gm a t l a ba st h ed a t ap r o c e s s i n gt o o l s a n du s eg d u tp e v s i mt o t e s tt h ed y n a m i cp e r f o r m a n c eo ft h em i c r o e l e c t r i c v e h i c l e p r o p o s ef o l l o w i n g v i e w p o i n t s ： ( 1 ) a tp r e s e n t ，t h e r ei sl i t t l es i m u l a t i o ns o f t w a r eo fp e vd y n a m i cp e r f o r m a n c ea t h o m ew h i c hh a st h ei n d e p e n d e n tp r o p e r t yr i g h t i nt h ea r t i c ，r e f e r r i n gt ot h ec o m m e r c i a l v e h i c l es i m u l a t i o ns o f t w a r e ，s u c ha sa d v i s o r 2 0 0 4 、p a s ta n dc r u i s e ，d e s i g nas i m u l a t i o n s o f t w a r eo fp e vd y n a m i cp e r f o r m a n c ew h i c hh a v et h ei n d e p e n d e n tp r o p e r t yr i g h t ，b a s e d o nv c + + a n dm a t l a b ( 2 ) t h r o u g ht h eg d u tp e v s i m ，a c c e l e r a t i o np e r f o r m a n c e ，g r a d ea b i l i t y ，m a x i m u m s p e e da n dr e t a i n i n gd i s t a n c eo fp e vw e r ec a l c u l a t e di nd if f e r e n to p e r a t i n gc o n d i t i o n s ， a n dc h a r a c t e r i s t i cc u r v e so fp e v d y n a m i cp e r f o r m a n c ew e r ed r e w r e s u l t ss h o wt h a t ，t h e m a t c h i n go ft r a n s m i s s i o ns y s t e mi sr e a s o n a b l ea n dt h ef e a s i b i l i t yo fs i m u l a t i o nm o d u l e s i sv e r i f i e d ( 3 ) i no r d e rt oc o n f i r mt h ef e a s i b i l i t yo ft h i ss o f t w a r e ，t h ep e vd y n a m i cp e r f o r m a n c e l i a b s t r a c t w a st e s t e du s i n gs o f t w a r ea v lc r u i s e 3 0 t h r o u g ht h ec o m p a r i s o no ft h es i m u l a t i o n d a t aw i t ht h er e s u l t so fg d u tp e v s i m ，t h ea c c u r a c ya n dp r a c t i c a b i l i t yo ft h es o f t w a r ei s v e r i f l e d t h er e s e a r c ho nm o d e l i n ga n ds i m u l a t i o ni n t h i st h e s i sc a nb ea p p l i e dt oo t h e r v e h i c l e s ，a n dt h es o f t w a r eg d u tp e v s i mb u i l ti nt h i sa r t i c l ec a nb eu s e df o rv e h i c l e d e s i g na n dt e a c h i n gt r a i n i n g k e y w o r d s ：e l e c t r i cv e h i c l e ；d y n a m i cp e r f o r m a n c e ；p a r a m e t e r sm a t c h i n g ； m o d e l i n ga p p r o a c h ；s i m u l a t i o na n a l y s i s i i i 广东工业大学硕士学位论丈 c o n t e n t a b s t r a c t ( c h i n e s e ) - - - i a b s t r a c t ( e n g l i s h ) i i c o n t e n t ( c h i n e s e ) i v c o n t e n t ( e n g l i s h ) v i i i c h a p t e r1i n t r o d u c t i o n 1 1 1b a c k g r o u n da n ds i g n i f i c a n c e so f t h i st h e s i s 1 1 2r e s e a r c hs t a t u sa n dt r e n d so fp e v 2 1 2 1d o m e s t i cr e s e a r c hs t a t u s 2 1 2 2i n t e r n a t i o n a lr e s e a r c hs t a t u s 5 1 3b a s i cc o m p o s i t i o na n ds t r u c t u r ec h a r a c t e r i s t i co f p e v 6 1 3 1b a s i cc o m p o s i t i o no fp e v 6 1 3 2s t r u c t u r ec h a r a c t e r i s t i co fp e v 。7 1 4k e y t e c h n o l o g yo fp e v 8 1 4 1d r i v i n gm o t o ra n dc o n t r o lt e c h n o l o g y 8 1 4 2e n e r g ys t o r a g ea n dm a n a g et e c h n o l o g y 9 1 4 3c o n t r o lt e c h n o l o g yo fv e h i c l e 9 1 4 4s i m u l a t i o nt e c h n o l o g yo fp e v 1 0 1 5m a i nr e s e a r c hw o r ka n di n n o v a t i o np o i n t so f t h i st h e s i s 1 0 1 5 1m a i nr e s e a r c hw o r ko f t h i st h e s i s l1 1 5 2i n n o v a t i o np o i n t so f t h i st h e s i s 1 1 c h a p t e r2p a r a m e t e rm a t c h i n go fp o w e r t r a i ns y s t e mf o rm i c r o - e l e c t r i cc a r 1 2 2 1v e h i c l ep a r a m e t e r sa n dp e r f o r m a n c er e q u i r e m e n t 1 2 2 1 1v e h i c l ep a r a m e t e r s 1 2 2 1 2d y n a m i cp e r f o r m a n c er e q u i r e m e n t 1 2 2 2m o t o rs e l e c t i n ga n dp a r a m e t e rm a t c h i n g 13 2 2 1t h ec h o i c eo f m o t o rt y p e 1 3 2 2 2p a r a m e t e r sm a t c h i n go fm o t o r 15 v i i i c o n t e n t 2 2 3d e t e r m i n a t i o no f m o t o rp a r a m e t e r s 1 7 2 3d e t e r m i n a t i o no f t r a n s m i s s i o nr a t i o 1 7 2 4p o w e r b a t t e r ys e l e c t i n ga n dp a r a m e t e rm a t c h i n g 1 8 2 4 1t h ec h o i c eo f b a t t e r yt y p e 1 8 2 4 2p a r a m e t e r sm a t c h i n go fb a t t e r y 1 9 2 5t h em a t c h i n gr e s u l t so f p o w e r t r a i ns y s t e m 2 0 2 6g e n e r a ll a y o u td e s i g no fm i c r o e l e c t r i cc a r 2 0 2 7s u m m a r y 2 2 c h a p t e r3e s t a b l i s h m e n to fs i m u l a t i o nm o d e li nm i c r o - e l e c t r i cc a r 2 3 3 1t h ec l a s s i f i c a t i o no fs i m u l a t i o nm e t h o di nv e h i c l e 2 3 3 1 1t h em e t h o do fb a c k w a r ds i m u l a t i o n 2 3 3 1 2t h em e t h o do ff o r w a r ds i m u l a t i o n 2 4 3 1 3t h em e t h o do f h y b r i ds i m u l a t i o n 2 4 3 2v e h i c l ed y n a m i c sm o d e l 2 5 3 2 1o v e r a l lo v e r v i e w 2 5 3 2 2s p e e di t e r a t i v em o d u l e 2 7 3 3w h e e lm o d e l 。2 8 3 3 1b a c k w a r ds i m u l a t i o n 2 8 3 3 2f o r w a r ds i m u l a t i o n 2 9 3 4m o t o rm o d e l 3 0 3 4 1m o t o rm a t h e m a t i c a lm o d e l 3 0 3 4 2m o t o rs i m u l a t i o nm o d e l 3 2 3 5b a t t e r ym o d e l 3 3 3 5 1l i i o nb a t t e r ym a t h e m a t i c a lm o d e l 3 3 3 5 2l i i o nb a t t e r ys i m u l a t i o nm o d e l 3 6 3 6s u m m a r y 3 8 c h a p t e r4i m p l e m e n t a t i o no fp e vs i m u l a t i o ns o f t w a r e 3 9 4 1t h ec h o i c eo fd e v e l o p m e n tp l a t f o r ma n dd e v e l o p m e n tt o o l 3 9 4 1 1t h ec h o i c eo fd e v e l o p m e n tp l a t f o r m 3 9 4 1 2t h ec h o i c eo f d e v e l o p m e n tt o o l 3 9 i x 广东工业大学硕士学住论文 4 1 3i m p l e m e n t a t i o no fi n t e r f a c eb e t w e e nm a t l a ba n dv c + + 4 0 4 2t h es o f t w a r es t r u c t u r ea n dw o r kp r i n c i p l e 4 1 4 2 1t h es o f t w a r es t r u c t u r e 4 1 4 2 2t h ew o r kp r i n c i p l e 4 2 4 3d e s i g ns o f t w a r e 4 3 4 3 1d e s i g ns t a r tp i c t u r e 4 3 4 3 2d e s i g n ”d a t ai n p u t i n t e r f a c e 4 4 4 3 3d e s i g n ”d y n a m i cp e r f o r m a n c es i m u l a t i o n ”i n t e r f a c e 4 7 4 3 4d e s i g n ”r o a dc o n d i t i o ns i m u l a t i o n ”i n t e r f a c e 51 4 4a n a l y s i so fs i m u l a t i o nr e s u l t 5 2 4 4 1d a t ai n p u t 5 2 4 4 2d y n a m i cp e r f o r m a n c ec a l c u l a t i o n 5 2 4 4 3r o a dc o n d i t i o ns i m u l a t i o n 。5 3 4 5s u m m a r y 5 7 c h a p t e r5s i m u l a t i o nd a t ai n s p e c t i o n 5 8 5 1t h ei n t r o d u c t i o no f c r u i s e 5 8 5 2m o d e l i n ga n da n a l y z i n g 5 9 5 2 1v e h i c l em o d e l 6 ( ) 5 2 ：! m o t o rm o d e l 6 0 5 2 3b a t t e r ym o d e l 6 1 5 2 4o t h e rm o d e l ( ；：1 5 3t a s kd e s i g na n ds i m u l a t i o na n a l y s i s 6 3 5 3 1t a s kd e s i g n 6 3 5 3 2s i m u l a t i o na n a l y s i s 6 4 5 4s i m u l a t i o np l a t f o r me v a l u a t i o n 6 5 5 5s u m m a r y 6 6 c o n c l u s i o n sa n de x p e c t a t i o n 6 7 1 c o n c l u s i o n s 6 7 2 e x p e c t a t i o n 6 7 r e f e r e n c e s 6 9 x c o n t e n t p u b l i s h e dp a p e rd u r i n gd e g r e es t u d y 7 2 t h ed e c l a r a t i o no fo r i g i n a lc r e a t i o n 7 3 a u t h o r i z e ds t a t e m e n to fd i s s e r t a t i o n ：sc o p y r i g h t 7 3 t h a n k s 7 4 第一章绪论 第一章绪论 随着科学技术的进步与经济的发展，汽车已成为人类日常生活中不可缺少的交 通工具。但同时，汽车工业的发展带来的对石油资源需求的急剧增加和对环境严重 的负面影响日益引起了人们的关注【1 1 。 1 1 选题背景与意义 ( 1 ) 环境污染和能源短缺。汽车自诞生起已有1o o 多年的历史，其发展速度不 断加快，与人们生活的联系越来越紧密。但同时也面临着来自环境保护、能源短缺、 道路交通事故等方面越来越严峻的挑战，并带来了一系列负面效应。首先，汽车在 其生命的全周期内对公共环境和公众健康甚至生命产生了一系列危害，包括环境大 气污染、水质污染、噪声污染、电磁辐射等。汽车的排放物的数量是与燃油的消耗 呈正相关关系，燃油内燃机车辆在大量消耗石油资源的同时又污染了环境，所排放 的碳、氮、硫的氧化物及其它有害排放物已成为城市空气的主要污染源【2 1 1 3 1 。其次， 汽车保有量的增加对能源供给带来了严重压力。根据国际能源机构预测，随着经济 的发展、社会的进步和人口的增长，全世界的能量消耗在今后2 0 年至少增加l 倍。 而汽车的石油消耗量每年达到8 0 1 0 0 亿桶，约占世界石油产量的一半以上。假若石 油的新发现及其消耗量遵循现在的趋势，则全世界石油资源约可用至2 0 3 8 年【4 】。同 时我国的石油储存量和开采量相当有限，随着汽车保有量的逐年增加，石油需求量 越来越多，目前已不能自给，不足部分主要通过进口来满足，其进口依存度已超过 5 0 t 5 1 。面对日趋严重的能源短缺和环境恶化问题，开发新的替代能源、提高热能 转换的效率和节约能源被认为是解决或缓解环境污染和保障能源供给的有效方法。 与传统内燃机汽车相比，电动汽车在环保节能方法有着突出优势，可以减少汽车对 环境的破坏，可以摆脱汽车对石油燃料的依赖，改善能源使用结构，保障能源的有 效供给。因此对电动汽车进行研发，已成为汽车发展的主流，是迎接汽车挑战的重 要策略之一。 目前，电动汽车大体分为3 类【6 】：纯电动汽车( 蓄电池电动汽车，p e v ) 、混合 动力汽车( h e v ) 、燃料电池汽( f c e v ) 三类。其中，以电能驱动的p e v 具有突出 的环保节能的优势：1 ) 以电动机作为牵引装置，具有噪音低、无污染等特点：2 ) 以蓄电池作为唯一的能源装置，电控系统与h e v 相比得到了还好的简化，可减小能 广东工业大学硕士学位论文 源的消耗和减低环境污染物的排放；3 ) 以夜间的“谷电进行充电，既可降低使用 成本，也可平抑电网的峰一谷差。随着对p e v 技术的不断研究与探索，部分瓶颈难题 已经得到了解决，p e v 有望成为最有发展前途的交通工具。同时，由于我国的宏观 调控和全球金融危机的影响，在上一年里小排量汽车的销售得到空前的增加。而微 型电动轿车具有小排量汽车的许多特点，能够代替小排量汽车满足人们的日常需求， 因此研究微型电动汽车在我国更具有现实意义【7 1 。 ( 2 ) 建模和仿真技术在电动汽车研究中的重要性。由于电动汽车涉及多学科， 要求各个部件之间要求精密联系，能量能够顺利传递以及反馈，其技术含量较高， 设计制造复杂，所以开发周期长，开发成本高。在开发电动汽车的过程中，建模和 仿真技术具有重要的作用，它可以缩短设计周期，降低研制费用，检测汽车的性能， 因此世界上许多汽车制造商与研究机构都投入大量的人力和资金来从事该项技术的 研究。 ( 3 ) 学科研究的需要。早在0 8 年我校已计划投入大量的人力物力和财力到电 动汽车的研究中，但是由于现实的种种原因计划被暂时搁置了。而在往后的发展中， 对电动汽车的研究是势在必行的。作为汽车专业的硕士研究生，应该紧跟这一趋势， 因此本人选择了研究“微型电动轿车的建模方法与仿真分析 这一课题。 1 2 纯电动汽车发展概述 纯电动汽车的历史可以追溯到1 9 世纪，并且早于内燃机汽车的发明时间，最早 发明纯电动汽车的人为法国和英国人【8 1 。第一台可以反复充电的纯电动汽车是法国 人乔伍( m g u s t a v et r o u v e ) 发明的【9 】，其发展先后历程经历了三次发展浪潮。 1 2 1 国外发展状况 国外发展电动汽车主要集中在美国、日本和欧洲等地方，他们对电动汽车研究 处于世界领先地位。 ( 1 ) 美国采用政府和企业双作用力的方式，加速电动汽车产业发展。美国汽车 工业十分发达，汽车产量大，保有量最多，石油消耗量和汽车排放污染物均居世界 首位。为保持汽车产业的可持续发展，美国制定了非常严格的汽车尾气排放标准， 并较早地大力鼓励发展电动汽车，先后推出了p n g v 、f r e e d o mc a r 、a v p 计划【1 0 】。 在美国能源部的大力支持下，汽车厂商在电动汽车的开发研制中投入大量的人力物 2 第一章绪论 力，并且取得了很大的研究成果【1 1 】。表1 1 列出了美国部分纯电动汽车的技术性能 参数。 表1 - 1 美国部分纯电动汽车的技术性能参数 t a b 1 1s o m ep e v p e r f o r m a n c ep a r a m e t e r si na m e r i c a 动力电池 驱动电机 车型整车参数最大性能参数 类型性能类型功率 ( k w ) 整备质量：1 3 5 0 k g ，5 5 a h ， 最高速：1 2 8 k r n h ， 通用e v l 满载质量：1 5 5 0 k g 镍氢 3 1 2 v 交流感应 1 0 2 0 9 6 加速时间：9 s ， 续驶里程：1 4 4 k m 4 5 4 6 x 17 2 2 xl5 5 0 ， 5 5 a h ， 最高速：5 0 k m h 通用s l o 整备质量：1 3 5 0 k g ， 铅酸 3 1 2 v 交流感应续驶里程：8 0 k m 满载质量：1 5 5 0 k g 整备质量：2 1 2 5 k g 。 7 4 a h ， 最高速1 2 0 k m h 福特r a n g a r满载质量：2 4 5 5 k g 铅酸 3 1 2 v 交流感应 6 7 0 8 0 加速时间：1 2 5 s 续驶里程：8 0 k m 克莱斯勒 整备质量：2 3 1 8 k g ， 锂离3 6 0 v交流感应最高速：1 2 8 k m h e p i c 满载质量：2 6 8 2 k g 子续驶里程：2 0 0 k m ( 2 ) 日本政府更是特别重视电动汽车的研究和开发。日本汽车保有量居世界前 列，并且人口密集、国土狭小、能源非常短缺，石油几乎全部依靠进口。因此日本 政府十分重视电动汽车的研发，特别是在开发混合动力电动汽车方面处于全球领先 地位。日本电动汽车的研究计划有低公害车开发普及行动计划、j h f c 示范工程计 划和专项研究计划等。目前，日本拥有丰田、日产、本田等优秀电动汽车生产企业， 已生产出多款性能良好的纯电动汽车1 1 2 】，表1 2 列出了日本部分纯电动汽车的技术 性能参数。 表1 2 日本部分纯电动汽车的技术性能参数 t a b 1 2s o m ep e v p e r f o r m a n c ep a r a m e t e r si nj a p a n 车型整车参数动力电池驱动电机性能参数 类型性能类型最大功率 丰田 3 9 8 0 x 1 6 9 5 x 1 6 7 5 ，9 5 a h ， 交流同 最高速：1 2 5 k r n h r a v 4 整备质量：1 5 4 0 k g ， 镍氢 2 8 8 v 步 5 0k w 续驶里程：2 1 5 k m 满载质量：1 8 1 5 k g 4 0 4 5 x 1 7 5 0 x 1 6 3 0 ，9 5 a h ，交流同最高速：1 3 0 k r n h ， 本田p l u s 整备质量：1 6 2 0 k g ， 镍氢 2 8 8 v 步 4 9k w 续驶里程：2 2 0 k i n 满载质量：1 8 4 0 k g 日产 4 7 7 0 x 1 7 6 5 x 1 6 8 0 ， 锂离钕磁铁 最高速： r n e s s a 整备质量：1 7 3 0 k g ， 子3 4 5 v 交流同 6 2k w1 2 0 k m h ， e v 满载质量：2 0 0 0 k g 步续驶里程：2 3 0 k m ( 3 ) 欧洲各国政府和汽车制造商也在积极进行电动汽车的开发与研究工作。为 了提高欧盟各国的科学技术水平，增强欧盟各国工业的竞争力，充分调动欧盟各国 的科学技术力量，避免各国科技计划重复，有效利用欧盟各国的人力物力资源，欧 盟制定了一些统一的研究计划，对电动汽车进行研究开发。具体计划包括： f p ( f r a m e w o r kp r o g r a m m e ) 系列计划、欧盟燃料电池研究发展示范计划、欧盟燃料电 池巴士示范计划和欧洲汽车城市运输系统( e l c i d i s ) 计划等【1 3 1 。在欧盟各国中出现 一批著名的汽车生产企业，它们积极研制纯电动汽车，其研究水平接近美国和日本。 具有代表性的纯电动汽车如表1 3 【1 4 】所示。 表1 - 3 欧洲典型纯电动汽车 t a b 1 3c l a s s i cp e ri ne u r o p e 车型型式及研制状况最高车速续驶里程电池电机 ( k m h )( k m ) 法国2 0 0 m 2 座轿车，样车开发 1 2 0 1 5 0 n i c d 交流感应 德国b m we 1 4 座轿车，样车投产 1 2 02 4 0n a s 永磁直流 意人利f l a tp a n d a4 座轿车，计划产5 0 0 辆 11 3 8 0p b a c i d直流串联 德国1 9 0 e v 5 鹰轿车，研究型 1 2 01 5 0n a n i c l 永磁直流 4 第一章绪论 1 2 2 国内发展状况 随着我国经济的发展，交通能源与环境保护的问题同样使我国面临的重大挑战， 因此我国也投入了相当大的精力在电动汽车的研发上【1 5 】【l6 1 。 ( 1 ) 在“十五 期间，国家在8 6 3 电动汽车重大专项中投资数亿元，并提出“三 纵三横”研发布局。2 0 0 9 年国家推出汽车产业调整与振兴规划，规划中确定八 大目标和十一项政策，为今后一段时期我国的汽车工业发展提出了要求、指明方向、 划清道路，突出了发展电动汽车的重要性。同年，财政部提出了一揽子补贴方案， 对采购混合动力汽车的单位和个人实施每辆车最高补贴6 0 万元的政策，其中购买纯 电动轿车最高可获得6 万元的现金补贴，这使得在国内形成了良好的电动汽车发展 氛围。 ( 2 ) 国内汽车生产企业积极响应这一发展趋势，积极从事纯电动汽车研发。2 0 0 6 年，首批电动轿车在中国取得产品准入公告，这直接吸引了大批企业加入纯电动汽 车研发或试运营，包括上海瑞华集团、中信国安黄金有限公司、咸阳威力克能源有 限公司、深圳雷天绿色电动源有限公司、博信电池( 上海) 有限公司等。2 0 0 8 年1 2 月1 5 日，我国比亚迪双模电动汽车( 电动模式+ 混合动力模式) 投入市场，其技术 水平已达到世界领先水平。2 0 1 0 年1 月，众泰纯电动车在杭州上牌并交付给个人使 用，成为全国第一个实现上牌上路的纯电动车制造商。在政府加大电动车推广力度 下，大批整车企业包括一汽集团、长安汽车、北汽集团、上海汽车、奇瑞汽车、众 泰汽车在内的数十家汽车公司纷纷上马纯电动汽车项目，并在较短时间内宣称取得 成果。中国部分纯电动汽车的技术性能参数如表1 4 所示。 ( 3 ) 国内各高校也积极地响应研发电动汽车，大批产学研项目正在火热地进行 中。二十年“市场换技术”的实践已经证明，合资企业不可能成为自主创新的主力， 而本土企业研发实力仍然较弱，高校的研发、高校与企业的产学研结合有望成为自 主研发的有效途径。例如，北京理工大学在承担的8 6 3 电动汽车重大专项“纯电动 客车项目 、“电动汽车运行示范、研究开发及产业化”项目中均取得阶段性成果， 并完成纯电动中巴客车、纯电动旅游客车、纯电动超低地板公交车、纯电动准低地 板公交车等四种车型的整车开发型式认证和定型设计，同时，进行了4 0 余辆的小批 量试生产。 5 表1 - 4 中国部分纯电动汽车的技术性能参数 t a b 14s o m ep e v p e r f o r m a n c ep a r a m e t e r si nc h i n a 动力电池驱动电机 车型整车参数 最大 性能参数 类型性能类型。功率 ( k w ) 4 5 5 4 x 1 8 2 2 x 1 6 3 0 ， 铁电 永磁直最高速：1 6 0 k m h ， 比亚迪e 6 整备质量：1 7 0 4 k g 池6 0 a