纯电动汽车动力系统匹配设计与仿真研究

【摘要】：随着能源、资源短缺以及环境不断地恶化,新能源汽车的发展,已经成为汽车行业未来发展的必然趋势。为了更好的解决一系列的环境污染问题,迅速发展以动力蓄电池为动力的纯电动汽车是一种有效可行的途径,可以为汽车工业的发展带来一片光明。纯电动汽车技术的研发,对于治理目前出现的雾霾天气是一个很好的措施,减少汽车尾气的排放,从而更好来解决环境问题。纯电动汽车的研发是一个浩大的工程,需要巨额的经费和大量的科研人才,但动力蓄电池和车辆续驶里程的问题没有得到突破性的进展。纯电动汽车是没有污染的零排放汽车,如何对纯电动汽车的动力系统选择与匹配,直接影响其经济性、动力性以及续驶里程。 本论文以某一种型号的电动汽车作为对象进行研究,首先阐述了纯电动汽车的基本结构及其相关的关键技术,同时对驱动控制系统的车载电源、电力驱动、辅助等三大模块做了较为详细的介绍；其次,以相关的理论知识为依据,构建车辆动力蓄电池、电动机的理论数学模型,依据整车动力性能参数的要求对纯电动汽车的驱动电机、动力蓄电池、传动系速比等进行选型和有关计算,最后得到纯电动汽车的匹配结果。并阐述ADVISOR的功能用法以及仿真的各个步骤,同时基于ADVISOR仿真软件建立了纯电动汽车电动机、动力蓄电池、车身、主减速器、变速器、整车等模型,利用ADVISOR仿真软件进行整车动力性能的仿真,得到仿真结果,对其结果进行研究分析；最后,在保持所选择的纯电动汽车动力蓄电池和驱动电机参数不变的情况下,对纯电动汽车传动系速比运用MATLAB遗传算法进行优化,寻找最优的解,再次利用ADVISOR仿真软件对纯电动汽车进行仿真,将优化前后两次的仿真结果进行对比分析,优化后的匹配参数能够很好地满足整车动力性能和续驶里程的要求,同时也验证了遗传算法优化方法的可行性和有效性。 【关键词】：纯电动汽车 参数匹配 ADVISOR软件 遗传算法 仿真分析
【学位授予单位】：兰州理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U469.72
【目录】：

• 摘要8-9
• Abstract9-11
• 插图索引11-12
• 附表索引12-13
• 第1章 绪论13-21
• 1.1 课题背景及意义13-14
• 1.1.1 课题背景13-14
• 1.1.2 课题意义14
• 1.2 国内外纯电动汽车发展的现状14-18
• 1.2.1 美国15-16
• 1.2.2 欧洲16-17
• 1.2.3 日本17
• 1.2.4 国内纯电动汽车的发展现状17-18
• 1.3 论文研究的主要内容18-19
• 1.4 本章小结19-21
• 第2章 纯电动汽车的基本结构及其关键技术21-29
• 2.1 纯电动汽车的基本结构21-24
• 2.1.1 车载电源模块21-22
• 2.1.2 电力驱动主模块22-23
• 2.1.3 辅助模块23-24
• 2.2 纯电动汽车的关键技术24-27
• 2.2.1 车载电池技术24-26
• 2.2.2 电机驱动及其控制技术26
• 2.2.3 电动汽车整车技术26-27
• 2.2.4 能量管理技术27
• 2.3 本章小结27-29
• 第3章 纯电动汽车动力性能参数匹配及其选型29-45
• 3.1 纯电动汽车整车参数及性能指标29-30
• 3.2 纯电动汽车动力系统布置方案30-32
• 3.3 纯电动汽车动力蓄电池的数学模型32-33
• 3.4 交流电动机的数学模型33-35
• 3.5 纯电动汽车动力电池参数匹配及选型35-38
• 3.5.1 动力电池类型的选择36
• 3.5.2 动力电池组数量的选择36-37
• 3.5.3 动力电池组电池容量的计算37
• 3.5.4 动力电池组能量的计算37-38
• 3.6 纯电动汽车驱动电机的参数匹配及选型38-41
• 3.6.1 根据汽车最高车速确定电机功率38-39
• 3.6.2 根据汽车爬坡度确定驱动电机功率39
• 3.6.3 根据纯电动汽车的加速性能确定电机功率39-40
• 3.6.4 纯电动汽车驱动电机的额定功率的计算40
• 3.6.5 纯电动汽车电动机额定电压的选择40-41
• 3.7 纯电动汽车传动系传动比设计41-44
• 3.7.1 纯电动汽车传动系速比的上限选择41-42
• 3.7.2 纯电动汽车传动系速比的下限选择42-43
• 3.7.3 纯电动汽车传动系统档位数选择43-44
• 3.8 匹配结果44
• 3.9 本章小结44-45
• 第4章 基于ADVISOR纯电动汽车动力系统模型的建立45-63
• 4.1 电动汽车仿真软件ADVISOR简介45-46
• 4.1.1 ADVISOR的应用范围及功能46
• 4.1.2 ADVISOR软件的局限性46
• 4.2 ADVISOR软件汽车仿真流程46-50
• 4.2.1 定义整车参数46-47
• 4.2.2 运行仿真47-49
• 4.2.3 仿真输出结果形式49-50
• 4.3 基于ADVISOR建立纯电动汽车的整车模型50-62
• 4.3.1 纯电动汽车电动机模型50-52
• 4.3.2 纯电动汽车蓄电池模型52-54
• 4.3.3 纯电动汽车车身仿真模型54-55
• 4.3.4 纯电动汽车主减速器仿真模型55-56
• 4.3.5 纯电动汽车变速器仿真模型56-57
• 4.3.6 纯电动汽车整车仿真模型57
• 4.3.7 电动汽车仿真结果57-62
• 4.4 本章小结62-63
• 第5章 基于遗传算法传动系速比的优化63-75
• 5.1 遗传算法介绍63
• 5.2 遗传算法的基本原理63-64
• 5.3 遗传算法的基本操作64-65
• 5.4 基于遗传算法汽车传动系统的优化步骤65-67
• 5.5 基于遗传算法传动系速比适应度函数的建立67-71
• 5.5.1 惩罚函数67-68
• 5.5.2 目标函数68-69
• 5.5.3 约束条件69-71
• 5.6 基于遗传算法对纯电动汽车传动系速比优化71-72
• 5.7 优化后纯电动汽车的动力性仿真及续驶里程的有关计算72-73
• 5.8 纯电动汽车优化前后仿真结果对比分析73-74
• 5.9 本章小结74-75
• 总结与展望75-77
• 总结75-76
• 展望76-77
• 参考文献77-80
• 致谢80-81
• 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文81

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

国外电动汽车发展现状及对我国电动汽车发展的启示    李佩珩,易翔翔,侯福深

电动汽车传动系参数设计及动力性仿真    姬芬竹;高峰;吴志新;

电动汽车的发展现状及趋势研究    李春卉

基于遗传算法的汽车动力传动系匹配设计变量优化    文孝霞,杜子学

电动汽车技术发展综述    汤秀 ,刘伟涛

电动汽车用电机及其控制技术研究    程飞;过学迅;

电动汽车传动系统参数设计和续驶里程研究    姬芬竹;高峰;周荣;

21世纪汽车革命的方向——谈新能源汽车最新进展和挑战    陈清泉;

电动汽车开发的前景及关键技术    王永光;

采用交流感应电机的电动汽车动力传动系统的合理匹配    李国良,初亮

EVAC拉伸损伤过程的声发射特性研究    王从科;张霞;吕秀莲;凡丽梅;

基于MATLAB的钢—混凝土组合梁截面多目标优化设计    曹洪涛;董军;居雅楠;

高层建筑沉降观测数据处理与分析新方法    陈小荣;雷劲松;卢学松;罗文霞;

基于MATLAB的单面接触屈曲荷载计算    戴卜云;董军;刘庆振;刘明辉;顾忠兴;

电动汽车充电站信息管理系统的研究    孟强;

基于岭回归的水资源承载力影响因素分析    王志良;李楠楠;张先起;史自立;

基于F检验的模糊聚类小额农贷信用风险预测    韦艳玲;

MATLAB在闸基整体稳定验算中的应用    阳晓娟;王慧;

硅压阻式压力传感器温度补偿建模与算法研究    孙凤玲;于海超;王金文;方建雷;杨永刚;

环境质量评价的主成分因子分析的可视化方法    朱纯;曾明智;韩波;

并联式混合动力汽车控制策略及遗传算法优化研究    刘涵;高俊涛;

基于智能微网的电动汽车自适应充放电技术    崔玉峰;张林山;杨晴;王骏;

基于智能微网的电动汽车自适应充放电技术    崔玉峰;张林山;杨晴;王骏;

电动汽车用永磁同步电机铁耗分析    徐福增;沈启平;韩雪岩;唐任远;

Matlab优化钢弦式传感器灵敏度的一种算法    简文立;

电动汽车研究与发展现状    何玉鑫;

电动汽车研究与发展现状    何玉鑫;

基于ADVISOR的汽车动力性仿真    赵玉东;孙延伟;李要刚;

一种并联混合动力汽车能量效率估算的方法    郑燕萍;何海波;蒋元广;徐晓美;

电力电子技术在汽车工业中的应用    张凤;徐明;王伟;周林;

柔性坐标测量机空间误差模型及最佳测量区研究    郑大腾

基于混合系统理论的混合动力客车控制策略和参数优化研究    尹安东

太阳能电动车关键技术研究    李春芳

基于自适应保持多样性遗传算法的汽车动力传动系多目标优化    程方晓

电动轮汽车制动集成控制策略与复合ABS控制研究    王吉

基于场论的物流生成及运行机理研究    赵冰

插电式混合动力电动汽车能量管理策略研究    张冰战

基于GIS的黄土高原南部土地景观动态及优化    郭斌

大规模突发事件救援物资联动调运优化模型与算法研究    李周清

质子交换膜燃料电池系统建模及其控制方法研究    李奇

煤炭企业安全经济模型建立与投资决策    李诚

大功率电动汽车多功能智能快速充电机的研究    高丽丽

矿区植物胁迫作用与遥感信息提取    胡红

静电除尘器阳极振打系统的非线性分析    田海燕

基于Pro/E的装配公差设计研究    刘飞

声相关计程仪测速技术研究    朱坤

增速齿轮箱体有限元分析及其结构优化    陈营利

基于能量检测的频谱检测技术研究    姜微

纯电动车电池组管理系统的研究    庄益诗

西瓜子开口机理的研究    陆国娟

水平铅酸电池的实验研究与性能分析    何士娟,张承宁,彭连云,孙逢春,谭建

BJD6100-EV型电动公交车直流驱动系统研究    孙逢春,杨为琛,张承宁

电动车辆设计中的匹配理论研究    何洪文,余晓江,孙逢春

电动汽车用驱动电机控制系统研究    肖平;冯能莲;

电动车续程分析模型与驱动策略的优化选择    陈家新,孙铭山

电动公交大客车驱动系统控制特性分析    张承宁,谭建,孙逢春,张旺

电动汽车电子驱动系统综述    王颖,王婧

电动汽车──清洁有效的城市交通工具    陈清泉

基于MATLAB的异步电动机矢量控制系统的仿真    尚敬,胡基士

PFC与PWM控制器复合芯片ML4824及其应用研究    秦海鸿;任曌华;朱军卫;王慧贞;

    周占华

电动汽车传动系统的匹配及优化    姜辉

雷博纯电动汽车成为上海公交新秀    

电动汽车离我们有多远    田子;

电动汽车:一场农村包围城市的绿色盛宴?    王波;

电动汽车复仇记    金科;

比亚迪放飞电动汽车梦想    肖兰;

电动汽车产业化:在求索中前行    师晓霞;

突破产业桎梏——论电动汽车标准化    李喜超;

益茂——中国电动汽车产业“领跑者”    王文军;

游过方知水深浅,走过才懂路艰险——在希望与困境中穿梭的中国电动汽车    朝阳;

中大青山纯电动汽车突破续航500公里大关    路智军;

细分市场纯电动汽车研发与推广    徐占林;

纯电动汽车泊车雷达系统设计    胡杰强;王智晶;

纯电动汽车研究与开发    李年根;

纯电动汽车泊车雷达系统设计    胡杰强;王智晶;

纯电动汽车驱动电机动力参数选型浅探    徐战林;李博;

锌-空气动力电池在纯电动汽车上的应用前景    徐舟;唐有根;唐广笛;

纯电动汽车自动同步换挡系统设计    张进;沈安文;

基于STM32纯电动汽车电驱控制研究    胡伟明;

纯电动汽车用动力电池电解液的研究进展    王健;廖红英;李冰川;杨光;王磊;孟蓉;

重庆公交发展纯电动汽车的一次尝试    廖涛;

走出纯电动汽车的技术误区    王海蕴

国内首款纯电动汽车上市    应子

康迪纯电动汽车快速“驶”向美国    记者 吉明亮　李根荣

金华汽车产业瞄准新增长点纯电动汽车发展前景很诱人    首席记者 徐朝晖　通讯员 方意军

小型纯电动汽车“十二五”将获大力扶持    本报记者 于丹

纯电动汽车急需“国标”    本报记者 杨秦

纯电动汽车关键技术在我市取得重大突破    记者 孙鹏

纯电动汽车 前景看好瓶颈待破    本报记者 薛秀泓

应着力发展纯电动汽车    媒体评论员 陈健敏

自主研发的陆地方舟纯电动汽车上路    本报记者 王梓函

纯电动汽车驱动与制动能量回收控制策略研究    汪贵平

纯电动汽车动力系统参数匹配及整车控制策略研究    周飞鲲

纯电动汽车动力总成系统匹配技术研究    黄万友

基于锂离子动力电池的纯电动汽车能量管理系统控制策略与优化    董冰

基于两档双离合器自动变速器的纯电动汽车驱动与换档控制技术研究    宋勇道

基于纯电动轿车的两档双离合器式自动变速器控制技术研究    陆中华

纯电动汽车电液复合再生制动研究    刘志强

纯电动汽车能量管理关键技术问题的研究    石庆升

纯电动汽车电动助力转向系统机理研究与设计    曾群

纯电动轿车动力总成控制系统的研究    张毅

纯电动汽车控制器设计与开发    鲁盼

纯电动汽车驱动控制系统研究    史骏

我国纯电动汽车产业发展：前景展望及策略选择    张明

北京纯电动汽车产业链构建研究    刘燕玲

小型纯电动汽车购买意愿影响因素研究    吴胜男

基于消费者视角的纯电动汽车购买决策影响因素及市场化研究    李美霞

纯电动汽车高压电安全管理系统研究与设计    宋炳雨

纯电动汽车驱动特性分析与控制    任亚辉

双能量源纯电动汽车驱动与再生制动控制策略研究    张亚军

纯电动汽车整车性能建模与仿真    姚海峰