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纯电动汽车动力性及经济性分析

来源:论文学术网
时间:2024-08-18 15:46:24
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纯电动汽车动力性及经济性分析【摘要】:汽车作为现代文明的标志,给人类带来了巨大的利处。近年来,由于石油资源的日益匮乏和空气污染的逐渐加重,传统的内燃机汽车越来越不能满足时代的要求,

【摘要】:汽车作为现代文明的标志,给人类带来了巨大的利处。近年来,由于石油资源的日益匮乏和空气污染的逐渐加重,传统的内燃机汽车越来越不能满足时代的要求,纯电动汽车以其零污染、噪声低、能量来源多样化、能利用低谷电源等优势越来越受到青睐,各大汽车厂在纯电动汽车上的投入比例也越来越大。 纯电动汽车的动力性经济性指标:最高车速、加速时间、最大爬坡度和续驶里程是衡量纯电动汽车性能的标准。本文研究的主要内容就是关于纯电动汽车的动力性与经济性。首先是进行驱动系统的匹配,根据动力性指标确定驱动电机,根据经济性指标和驱动电机与动力电池电压及最大功率之间的关系确定动力电池,提出去掉离合器只保留扭转减振器的方法,接着分析单档变速箱的可行性,确定两档变速箱速比的大小。然后在ADVISOR的平台下进行仿真,在仿真前,针对其控制策路的不足,根据本车的要求,做出了相应的改进,重新确定了换挡点,由于ADVISOR自带的再生制动控制策略再生制动的比例只随车速改变而没有考虑电池SOC,因此重新建立了自己的再生制动控制策略。最后在ADVISOR里二次开发生成了自己的车型,仿真得出了相应的动力性经济性结果。并验证了二档变速箱相对于单档变速箱的优势和新的控制策略对比原有的控制策略在续驶里程和能量回收上的优势。 由于仿真结果不能很好地满足设计要求,通过调节速比可以使纯电动汽车最大可能工作在高效区,同时纯电动汽车的动力性也与速比相关,因此设想通过速比的优化,建立动力性和经济性双目标的优化适应度函数,使动力性和经济性指标得到优化,从而满足设计要求。最终通过仿真得出的新的速比对纯电动汽车的动力性经济性有了较大提升,满足了设计要求。 受制于目前动力电池技术还未取得有效突破之前,本文的研究内容为纯电动汽车的动力性和经济性的提升提供了另外的方法,特别是对续驶里程的提升方法的研究上。 【关键词】:纯电动汽车 动力性经济性 ADVISOR 控制策略 速比调节
【学位授予单位】:湖南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:U469.72
【目录】:
  • 摘要5-6
  • Abstract6-11
  • 第一章 绪论11-19
  • 1.1 纯电动汽车的发展背景11
  • 1.2 电动汽车现状及国内外发展趋势11-14
  • 1.2.1 国外电动汽车现状及发展趋势11-13
  • 1.2.2 国内电动汽车现状及发展趋势13-14
  • 1.3 纯电动汽车的关键技术及发展瓶颈14-17
  • 1.4 纯电动汽车成本控制分析17-18
  • 1.5 论文研究的目的和主要内容18-19
  • 1.5.1 论文研究的目的18
  • 1.5.2 论文研究的主要内容18-19
  • 第二章 纯电动汽车动力性指标和续驶里程的推导及 simulink 模型19-26
  • 2.1 纯电动汽车动力性分析19-22
  • 2.1.1 最高速度的分析19-20
  • 2.1.2 加速时间的分析20
  • 2.1.3 最大爬坡度的分析20-21
  • 2.1.4 最高速度、加速时间及最大爬坡度的 simulink 模型21-22
  • 2.2 纯电动汽车经济性分析22-25
  • 2.2.1 等速续驶里程的分析22-23
  • 2.2.2 工况续驶里程的分析23-25
  • 2.3 本章小结25-26
  • 第三章 纯电动汽车驱动系统的选取及传动系参数匹配26-37
  • 3.1 纯电动汽车驱动系统方案的设计26-28
  • 3.1.1 纯电动汽车结构型式的选取26-27
  • 3.1.2 去掉离合器只保留扭转减振器的可行性分析27-28
  • 3.2 动力系统参数匹配28-33
  • 3.2.1 纯电动汽车主要参数及设计要求28-29
  • 3.2.2 电动汽车驱动电机的选取及参数匹配29-31
  • 3.2.3 电池参数的选择31-33
  • 3.3 电动汽车变速箱速比的设计33-36
  • 3.3.1 单档传动装置的可行性分析34
  • 3.3.2 动力中断的分析及速比对其的影响34-35
  • 3.3.3 主减速器及两档变速箱速比的设计35-36
  • 3.4 本章小结36-37
  • 第四章 ADVISOR 控制策略的改进37-47
  • 4.1 ADVISOR 的介绍37-38
  • 4.2 ADVISOR 纯电动汽车控制策略的介绍及其缺陷38-39
  • 4.3 换挡控制策略的改进39-40
  • 4.4 再生制动控制策略的改进40-46
  • 4.4.1 ADVISOR 缺省的制动力分配控制策略分析及其不足40-41
  • 4.4.2 基于 I 曲线制动力分配41-42
  • 4.4.3 模糊控制策略及模糊控制器的设计42-45
  • 4.4.4 再生制动控制策略仿真模型的建立45-46
  • 4.5 本章小结46-47
  • 第五章 ADVISOR 二次开发及仿真分析47-63
  • 5.1 ADVISOR 的仿真步骤介绍47-48
  • 5.1.1 ADVISOR 的主要功能和其局限性47
  • 5.1.2 ADVISOR 仿真步骤47-48
  • 5.2 纯电动汽车底层模型的分析和数据的导入48-56
  • 5.2.1 车身模型的介绍和车身数据的导入48-50
  • 5.2.2 车轮模型的介绍和车轮数据的导入50-51
  • 5.2.3 主减速器模型的介绍和主减速器数据的导入51
  • 5.2.4 变速箱模型的介绍和变速箱数据的导入51-52
  • 5.2.5 电机及电机控制器模型的介绍和相应数据的导入52-54
  • 5.2.6 功率总线模型的介绍54
  • 5.2.7 电池模型的介绍和电池数据的导入54-56
  • 5.3 二次开发及新车型的生成56-58
  • 5.4 新车型的仿真结果及对比分析58-62
  • 5.4.1 单次循环工况仿真59
  • 5.4.2 多次循环工况仿真59-60
  • 5.4.3 仿真结果的对比60-62
  • 5.5 本章总结62-63
  • 第六章 传动系数比对电动汽车动力性经济性的影响分析63-71
  • 6.1 基于 auto-size 的参数优化63-64
  • 6.1.1 auto-size 介绍63
  • 6.1.2 auto-size 优化和主减速比的选取63-64
  • 6.2 优化约束条件和动力性经济性目标函数的确定64-67
  • 6.2.1 优化约束条件的建立64-65
  • 6.2.2 优化目标函数的确定65-67
  • 6.3 基于杂交的粒子群优化算法67-69
  • 6.3.1 算法的介绍67-68
  • 6.3.2 罚函数法68-69
  • 6.3.3 适应度函数的建立69
  • 6.4 优化及结果对比69-70
  • 6.5 本章小结70-71
  • 结论71-73
  • 参考文献73-76
  • 致谢76-77
  • 附录 A(攻读学术期间所发表的学术论文目录)77-78
  • 附录 B(适应度函数 M 文件)78-80


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