电动出租汽车驱动系统匹配设计

1、本科毕业设计设计题目：电动出租汽车驱动系统匹配设计姓名学院专业年级学号指导教师2012年6月22日1.1 课题背景 11.2 国内外电动汽车发展概况 21.2.1 国外电动汽车发展概况 2122国内电动汽车发展概况 21.3 电动汽车驱动系统关键技术及面临问题 31.3.1 目前纯电动汽车面临的问题 41.3.2 电动汽车驱动系统关键技术 41.4 本课题研究的内容、目的、意义 51.4.1 课题内容 51.4.2 研究目的 61.4.3 研究意义 62 电动汽车基本组成 63 电动出租汽车整车及电动机参数确定 73.1 电动出租汽车参数确定 83.2 电动机参数匹配 83.2.1 电动汽车用

2、电动机性能要求 93.2.2 电动汽车用电动机工作特性分析 103.2.3 电动机功率匹配 113.2.4 电动机转速匹配 133.2.5 电动机转矩匹配 144传动系的方案选取及参数匹配 154.1 电力驱动系统基本布置形式及选取 154.2 传动系参数的匹配 164.2.1 最小传动比的初步选择 164.2.2 最大传动比的初步选择 174.2.3 变速器验证及确定 17185 电池的选取5.1 电动汽车用电池简介 185.2 电动汽车用电池的选取 195.3 匹配后的驱动系统参数 206基于ADVISOR勺驱动系统仿真优化 216.1 ADVISOR 简介 216.2 ADVISOR的仿

3、真过程 226.2.1 整车模型 226.2.2 变速器模块模型 226.2.3 电动机模块模型 236.2.4 电池模块模型 236.3 仿真结果 236.4 本章小结 25参考文献 26致谢 26电动出租汽车驱动系统匹配设计摘 要:介绍了国内、外电动汽车的发展概况，简述了电动汽车的关键技术以及目前所面临的问题。以中华骏捷为原型，对其驱动系统进行匹配设计，改装成电动出租汽车。介绍 了电动机和蓄电池的类型和型号的选取以及传动系统的类型和参数的选择和匹配，确定改 装后汽车的驱动系统类型及参数。最后通过ADVISOR进行仿真，得出符合要求的驱动系统。关键词：电动汽车；驱动系统；参数匹配；ADVIS

4、ORMatching Design for the Drive System of Electric TaxisAbstract : This paper introducesthe development of electric vehicles of home andforeig n, and describes the key tech no logies and problems faced in the field of electric vehicles. The main purpose of this thesis is to match the drive system ba

5、sed on a Zhonghua car in order to make it suitable for a taxi. The paper introduces the process of select ion for the types and models of the motor and battery, the process for match ing the types and parameters of the power train. After match ingthe parameter, the paper builds a vehicle simulation

6、model by ADVISOR, simulatesthe dyn amic performa nee by the model above. Fin ally, the parameters of the drivesystem can achieve the requireme nt.Key Words: electric vehicle; drive system; match of parameters; ADVISOR1 绪论1.1 课题背景汽车是现代工业文明的象征之一，它的产生给人类生活带来了极大的便利，但同时 也产生了一些负面影响，这给环境和能源等方面带来了极大的挑战。而随着人

7、类生活水 平的不断提高，对环境的要求也日益提高。因此我们必须开发清洁、高效、智能的交通工具，才能使21世纪的交通可持续发展。当今关于全球环保和能源的问题备受关注，为解决这些问题，电动汽车呈现出加速 发展的趋势。从环保角度来看，电动汽车是零排放的交通工具，即使计入发电厂增加的 排放量，总量上看，它也将使空气污染大大减少。从能源的角度来看，电动汽车将使能 源利用多元化（例如可使用各种再生能源）和高效化，达到能源的可靠、均衡、无污染 利用的目的。而且在改善交通安全和道路使用方面，电动汽车更容易实现智能化。电动 汽车的发展将使能源、环保和交通的综合发展成为可能，而且，它对于促进高科技的发 展、新型工业

8、的兴起以及经济的发展将产生深刻的影响2。1.2 国内外电动汽车发展概况1.2.1国外电动汽车发展概况在电动汽车的发展过程中，各国都依据自己的国情和特点选择了不同的路线，而目 前处在技术领先位置的依然是日本、美国和欧洲，他们在电动汽车的车速、加速性能、 续驶里程、蓄电池和基础设施等方面都有较大的优势。日本的资源贫乏，能源供给大部分依靠海外，尤其是石油资源，各领域都在寻求更好的对策以便应对能源危机，在日本的能源消费中，运输部门大约占25%（1997年），而这其中，50%上的石油用于汽车产业，由此可以说，电动汽车的发展和促进，对日本 能源状况的改善是至关重要的。我国目前的能源消耗情况和日本相似，但随

9、着汽车保有 数量的快速增长，形势会比日本更加严峻。对于目前的世界第一大经济体，美国对石油的需求量更为巨大，所以电动汽车的发 展也是美国等发达国家的重点研究项目。如1991年，美国三大汽车公司就与美国能源部签订协议并成立了 “先进电池联合体”，投资数亿元用于电动汽车用高性能电池的研 究。同时历届政府在电动汽车问题上也是大力支持，如克林顿政府制订的发展电动车的 “新一代汽车伙伴计划”以及奥巴马上台后提出的“到2015年美国要有100万辆充电式混合动力车上路”的目标2。与美国和日本发展路线不同，欧洲崇尚纯电动汽车，从1995年欧洲第一批电动汽车批量生产开始后，欧洲各国都相继开始发展电动汽车，也取得了

10、不小的成果。从欧洲 电动汽车协会（AVERE提供的数据来看：“从1996年到2000年这5年间，欧洲电动汽车 保有量增长了近3倍，由原来1996年的5890辆增长到2000年的16255辆，这其中， 对电动汽车的发展最为重视的是法国，比处于第二位的瑞士的电动汽车保有量高出近2倍，而排名第三的则是德国45 ”。1.2.2国内电动汽车发展概况我国对电动汽车的正式研制起始于1981年，当时全球对电动汽车的宣传和需求并不强烈，对电动汽车的研究也相当零散，因此投入很少。近年来，我国电动汽车的研究 和开发进入了全面发展阶段，国家在电动汽车研制开发和销售方面也采取了积极有效的 宏观引导措施。1990年以来，

11、由国家支持的涉及电动汽车关键技术、电池技术的研究课题达数十项之多；1995年，由机械部组织成立了电动汽车发展战略研究会；1996年，国家科委组织了“国家重大科技产业工程项目电动汽车实施方案”综合评论会，国家科 委也逐步启动了电动汽车研究计划，广东省汕头、南澳和广州市被列为国家重点试验示 范区；1996年5月，国家科委与美国通用汽车公司签署电动汽车技术合作协议；1998年6月9日，广东汕头、南澳岛的国家电动汽车运行试验示范区正式开通，并有美国通 用汽车公司的EV1电动轿车、日本丰田公司的 RAV4电动吉普车，以及清华大学开发的 EV6460NK型客货车、华南理工大学与广东云山汽车厂开发的轻型电动

12、客车等20多辆电动汽车，进入示范区进行试验运行。1999年，国家科技部又将湖北省武汉市列为全国电 动汽车研制开发试验基地。（加Q查找全文QQ1305065097）图7工况请求速度与汽车速度图8蓄电池系统SOC!图9电动机输入输出转矩图由于仿真结果众多，此处只选其三进行简要说明。由图7可知车辆的动力性完全能达到工况要求。仿真得到的动力性见表&表8仿真动力性能最咼车速（km/h）050km/h加速时间（s）最大爬坡度1059.80.32由图8可以看出荷电状态在一个循环工况内，由SOC=P缓下降到SOC=0.79其中的 上升段为蓄电池的充电过程。图9中的正转矩表示由电动机发出的转矩驱动汽车，

13、负转矩表示制动回收过程，这 样能有效增加行驶里程。6.4本章小结本章通过建立整车和部件仿真模型，对所设计电动汽车进行了仿真，仿真结果与理 论计算所得详细参数如表9所示。表9理论计算值与仿真结果对照表理论计算值仿真结果最咼车速（km/h）100105050km/h加速时间（s）109.8最大爬坡度0.30.32续驶里程（km）200210由表9可清楚看出理论计算的结果与仿真结果基本相符。 最终确定了驱动系统参数。参考文献：1 孙逢春，张承宁，祝嘉光电动汽车 一一21世纪的重要交通工具M 北京：北 京理工大学出版社，1997.2 陈清泉，孙逢春，祝嘉光.现代电动汽车技术M.北京：北京理工大学出版社

14、， 2002. : 6-58 .3 章桐，贾永轩.电动汽车技术革命M.机械工业出版社，2010.4 邹国棠，程明.电动汽车的新型驱动技术M.机械工业出版社，2010. 林鹰.我国电动汽车不断提升水准J.交通与运输，2009(1).6 胡骅，宋慧电动汽车M.北京：人民交通出版社，2006: 14-60 .7 张珍，陈丁跃纯电动汽车驱动系统的参数设计及匹配J.上海汽车，2010-8 :7-9 .8 余志生.汽车理论M.北京：机械工业出版社，2009-3 .9 何洪文,余晓江等.电动汽车电机驱动系统动力特性分析J.中国电机工程学报, 2006, 26 (6)： 136-140.10 杜发荣，吴志新.

15、电动汽车传动系统参数设计和续驶里程研究J.农业机械学 报，2006, 37 (11): 10-11 .11 Ng H.K.,Vyas A.D.,Sa ntiniD.J.The Prospect for Hybrid ElectricVehicle J .2005-2020:Resultsof a DelphiSantiniD.J.TheProspects,ANL/ES/CP-99612,1999 .12 Ryan A.McGee. Model Based Control System Design and Verification for a Hybrid ElectricVehicle J

16、.Future Tran sportati on Conference Costa Mesa, Califor nia, June 23-25,2003.13 谭辉.应用于两轮电动车辆的永磁电机的研究M.上海大学出版社，2000: 6-10 .14 万沛霖.电动汽车的关键技术M.北京理工大学出版社，1998-1，第一版.15 邓隐北，李惠君.电动汽车蓄电池的发展与应用J.河南交通科技，2002(1).16 陈清泉.现代电动车电机驱动及电力电子技术M.北京理工大学出版社，2005-9 .17 孙重祥，曾志斌.电动汽车的基本知识J.实用汽车技术，2006年第2期.18 张翔，赵韩，钱立军等.ADVISO软件的混合仿真方法J.计算机仿真，2005, 22(2) : 203-20.19 张翔，赵韩，钱立军等.电动汽车仿真软件 ADVISORJ.汽车研究与开发.2004, ：40-43 .20 刘磊，刚宪约.汽车仿真软ADVISORJ.农业装备与车辆工程.N0.2,2007:40-43 .21 孟亚鹏.并联混合动力电动大客车多能源动力总成控制系统研究C.华中科技大学.致谢在经过一个多月的忙碌后，毕业设计告一段落。能够