純電動(dòng)跑車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)【LB4】

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北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告(論文) 報(bào)告(論文)題目： 純電動(dòng)跑車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì) 作者所在系部： 機(jī)電工程學(xué)院 作者所在專(zhuān)業(yè)： 車(chē)輛工程 作者所在班級(jí)： B13142 作 者 姓 名 ： 盧俊宇 作 者 學(xué) 號(hào) ： 201322203 指導(dǎo)教師姓名： 白亞雙 完成時(shí)間 ： 2017年5月26日 北華航天工業(yè)學(xué)院教務(wù)處制 摘 要 目前純電動(dòng)跑車(chē)順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展在市場(chǎng)上的位置越來(lái)越重要，而此種跑車(chē)的能源與動(dòng)力的設(shè)計(jì)與應(yīng)用仍很落后，研究跑車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)具有重要意義。 本文根據(jù)給出具有具體要求的純電動(dòng)跑車(chē)的參數(shù)，利用理論分析加上各種材料的理論判斷，計(jì)算得出所需永磁同步電機(jī)的功率特性和扭矩特性，變速器的傳動(dòng)比和檔位以及動(dòng)力電池的參數(shù)，最后利用advisor仿真軟件進(jìn)行性能仿真，來(lái)驗(yàn)證自己所使用的設(shè)計(jì)方法是否行得通。 關(guān)鍵詞：純電動(dòng)跑車(chē) 動(dòng)力參數(shù) 仿真 II Abstract At present, pure electric sports cars conform to the development of the times, the position of the market is more and more important, and the design and application of the energy and power of this kind of sports car is still very backward, so it is of great significance to study the dynamic system of the sports car. According to the parameters of pure electric cars are the specific requirements, the use of theoretical analysis and judgment of various materials theory, calculated the power required for the characteristics of permanent magnet synchronous motor and torque characteristics, the parameters of transmission ratio and gear and power battery, finally the simulation using the advisor simulation software to verify. The design method of their use for it. Key words: pure electric sports car; dynamic parameter; simulation IV 目 錄 摘要 Ⅰ Abstract Ⅱ 第1章 緒 論 1 1.1選題的背景與意義 1 1.2電動(dòng)跑車(chē)的發(fā)展 1 1.2.1國(guó)外電動(dòng)跑車(chē)的發(fā)展 2 1.2.2國(guó)內(nèi)純電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展現(xiàn)狀 3 1.3選題的目的與意義 4 1.4本文主要研究?jī)?nèi)容 5 第2章 純電動(dòng)跑車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求與布局 5 2.1設(shè)計(jì)要求 5 2.2動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)選型 6 2.3所設(shè)計(jì)的純電動(dòng)跑車(chē)參數(shù) 7 第3章動(dòng)力總成參數(shù)匹配 7 3.1電機(jī)參數(shù)的選擇 7 3.1.1最高轉(zhuǎn)速及額定轉(zhuǎn)速的選擇 8 3.1.2電機(jī)動(dòng)力參數(shù)的匹配 9 3.1.3最大轉(zhuǎn)矩的計(jì)算 9 3.1.4驅(qū)動(dòng)電機(jī)參數(shù)的確定 10 3.2純電動(dòng)跑車(chē)傳動(dòng)比的選擇 11 3.3動(dòng)力電池參數(shù)的選擇 12 3.3.1動(dòng)力電池組容量的選擇： 12 3.3.2電池組電壓的計(jì)算 13 3.3.4電池組能量的計(jì)算 14 3.4所設(shè)計(jì)的純電動(dòng)跑車(chē)參數(shù)如圖3-2 15 第4章 電動(dòng)跑車(chē)動(dòng)力性能仿真驗(yàn)證 15 4.1 advisor2002的仿真步驟 15 4.1.1車(chē)輛參數(shù)的輸入 16 4.1.2仿真參數(shù)的設(shè)定 17 4.1.3仿真結(jié)果輸出 17 4.1.4仿真結(jié)果的分析 17 第5章 總結(jié) 18 致謝 19 參考文獻(xiàn) 20 第1章 緒 論 1.1 選題的背景與意義 隨著科技的發(fā)展，人們已從平日坐自行車(chē)到現(xiàn)在使用汽車(chē)，汽車(chē)讓人出入家門(mén)變得異常簡(jiǎn)單，不用刻意去等待公共交通，但是，由于汽車(chē)的使用也造成石油資源的大幅度消耗，汽車(chē)排放的尾氣也在破壞我們周?chē)沫h(huán)境，一些數(shù)據(jù)顯示我國(guó)汽車(chē)保有量明顯的大幅度提高，造成城市的擁堵造成居民生活的不方便，隨著汽車(chē)尾氣的排放，引起的溫室效應(yīng)造成溫度的提高，這些都在迫使汽車(chē)工業(yè)的改革。在當(dāng)今汽車(chē)工業(yè)需要向零污染，低噪音，低消耗轉(zhuǎn)變的大環(huán)境下，電動(dòng)車(chē)的發(fā)展已迫在眉睫，各國(guó)政府也在為電動(dòng)車(chē)的發(fā)展出臺(tái)了各種政策，電動(dòng)車(chē)實(shí)現(xiàn)了零排放，低噪聲，節(jié)能，操作簡(jiǎn)單，而彰顯汽車(chē)高技術(shù)應(yīng)用的跑車(chē)將是我們研究的主題。 現(xiàn)今階段的純電動(dòng)跑車(chē)難點(diǎn)在于電機(jī)，傳動(dòng)比和動(dòng)力電池參數(shù)的選擇，跑車(chē)的電機(jī)直接影響著跑車(chē)的最高速度，傳動(dòng)比影響著加速度和爬坡度，動(dòng)力電池決定了續(xù)駛里程。這三方面的解決對(duì)于研究電動(dòng)跑車(chē)具有重大意義。 1.2 電動(dòng)跑車(chē)的發(fā)展 1.2.1 國(guó)外電動(dòng)跑車(chē)的發(fā)展 目前,美國(guó)是全世界最喜歡電動(dòng)車(chē)的國(guó)家，在美國(guó)，插電混合動(dòng)力汽車(chē)是最受歡迎，最好賣(mài)的。美國(guó)利用汽車(chē)公司的力量研究發(fā)展電動(dòng)汽車(chē)，經(jīng)過(guò)13年的研究歷程，純電動(dòng)汽車(chē)關(guān)鍵問(wèn)題還是沒(méi)有得到解決，電池的續(xù)駛里程短，毀壞的電池污染問(wèn)題沒(méi)有解決，然后汽車(chē)公司不著重發(fā)展純電動(dòng)汽車(chē)。等到奧巴馬上任后又轉(zhuǎn)向了率先實(shí)現(xiàn)混合動(dòng)力車(chē)商業(yè)化的發(fā)展戰(zhàn)略，在國(guó)家政策的鼓勵(lì)下，美國(guó)汽車(chē)廠(chǎng)商研究的技術(shù)成果得到了巨大的獲利，形成了世界上最完善的燃料汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)體系，截止2012年，在電動(dòng)車(chē)，美國(guó)獲得了授權(quán)專(zhuān)利占據(jù)世界專(zhuān)利的22%【1】。 到了21世紀(jì)后，由于歐洲對(duì)溫室排放的要求十分嚴(yán)格，使得歐洲人更喜歡零排放的純電動(dòng)汽車(chē)，導(dǎo)致歐洲的電動(dòng)汽車(chē)迅速發(fā)展，在一些發(fā)展較晚的國(guó)家，例如挪威和荷蘭等，他們的發(fā)展最為迅速，電動(dòng)汽車(chē)保有量急劇增加，根據(jù)歐洲汽車(chē)制造商協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)顯示，與美國(guó)相比，歐洲人更喜歡純電動(dòng)汽車(chē)，1990年，歐洲協(xié)會(huì)，用來(lái)幫助歐洲各城市的電動(dòng)車(chē)研究和日常幫助，到了21世紀(jì)【2】，各個(gè)歐洲汽車(chē)生產(chǎn)商紛紛在自己內(nèi)燃機(jī)具有技術(shù)優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上推出自己的混合動(dòng)力車(chē)和電動(dòng)汽車(chē)，例如雷諾推出的雷諾zoe和雷諾twizy,寶馬的電動(dòng)跑車(chē)I3，大眾的高爾夫“TwinDrive”等。 日本是全球開(kāi)始致力于電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展最早的國(guó)家之一，日本在混合動(dòng)力汽車(chē)低能耗，低排放和性能方面處于世界領(lǐng)先的地位,2013年銷(xiāo)售的新車(chē)，居前面幾位的車(chē)型都是混合動(dòng)力汽車(chē)，電動(dòng)汽車(chē)在日本的保有量日益增長(zhǎng)，一直以來(lái)，日本對(duì)純電動(dòng)車(chē)這一塊都比較重視，舉國(guó)之力大力發(fā)展純電動(dòng)車(chē)，日產(chǎn)公司在鋰電池方面具有巨大優(yōu)勢(shì)，在1997年推出全世界第一輛鋰電池汽車(chē)【3】。 國(guó)外的純電動(dòng)車(chē)起步早，加上各國(guó)政府的扶持政策，各大汽車(chē)生產(chǎn)商才能大力發(fā)展純電動(dòng)汽車(chē)，我國(guó)應(yīng)向讓他們汲取寶貴經(jīng)驗(yàn)。 1.2.2 國(guó)內(nèi)純電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展現(xiàn)狀 我國(guó)的汽車(chē)工業(yè)雖然在近幾十年飛速發(fā)展，但是由于基礎(chǔ)較低，還是沒(méi)有發(fā)達(dá)國(guó)家汽車(chē)工業(yè)發(fā)達(dá)，而汽車(chē)發(fā)展帶來(lái)的很多負(fù)面問(wèn)題也沒(méi)有有效的解決，借著這個(gè)機(jī)會(huì)，在各個(gè)國(guó)家地區(qū)的純電動(dòng)車(chē)發(fā)展起步差不多的情況下，我國(guó)應(yīng)抓住這個(gè)良好的機(jī)會(huì)。現(xiàn)在，我國(guó)出臺(tái)了不少有關(guān)純電動(dòng)車(chē)的政策，各大汽車(chē)企業(yè)也抓住這次機(jī)會(huì)，大力發(fā)展純電動(dòng)車(chē)，相信不久的將來(lái)，我國(guó)的純電動(dòng)車(chē)也會(huì)在世界上數(shù)一數(shù)二。 電動(dòng)汽車(chē)的核心技術(shù)是動(dòng)力系統(tǒng)電氣化。我國(guó)純電動(dòng)汽車(chē)的起步高，圍繞重點(diǎn)目標(biāo)和主要技術(shù)，建立起純電動(dòng)、混合動(dòng)力和燃料電池三種汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)平臺(tái)和研發(fā)體系，取得了一些巨大成就，為整車(chē)開(kāi)發(fā)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。自2002-2008年，我國(guó)在電動(dòng)汽車(chē)方向已獲得專(zhuān)利1796項(xiàng)，其中獲得的發(fā)明專(zhuān)利達(dá)940項(xiàng)。 我國(guó)的電池行業(yè)是世界上首屈一指的，在技術(shù)方面為純電動(dòng)車(chē)的發(fā)展提供了良好的基礎(chǔ)；自主研究開(kāi)發(fā)的200kW以下永磁無(wú)刷電機(jī)、交流異步電機(jī)和開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)，電機(jī)比功率超過(guò)1300w/kg，電機(jī)系統(tǒng)達(dá)到最高效率為93％；自主研究開(kāi)發(fā)的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)先進(jìn)，效率可以超過(guò)50%，是世界上少數(shù)幾個(gè)掌握車(chē)用百千瓦級(jí)燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)、制造以及測(cè)試技術(shù)的國(guó)家之一【4】。 2003年起，電動(dòng)汽車(chē)正式進(jìn)入市場(chǎng)，總共投入運(yùn)營(yíng)車(chē)輛超過(guò)500輛，運(yùn)營(yíng)行駛里程超過(guò)1500萬(wàn)公里，平均發(fā)生故障間隔里程達(dá)到3500公里以上，出勤率達(dá)到95％以上【5】。 在2008年舉行北京奧運(yùn)期間，我國(guó)集中投入了595輛自主研發(fā)的混合動(dòng)力、純電動(dòng)及燃料電池汽車(chē)，總共運(yùn)行370多萬(wàn)公里，累計(jì)運(yùn)送乘客440多萬(wàn)人次，從而實(shí)現(xiàn)奧運(yùn)史上最大規(guī)模的電動(dòng)汽車(chē)示范運(yùn)行。 從去年初，科技部、財(cái)政部、發(fā)改委、工信部四各部門(mén)共同組織啟動(dòng)了節(jié)能與新能源汽車(chē)示范推廣試點(diǎn)工作（簡(jiǎn)稱(chēng)“十城千輛”工程），研究出臺(tái)了專(zhuān)項(xiàng)財(cái)政補(bǔ)貼政策，計(jì)劃利用在三年多時(shí)間示范推廣6萬(wàn)輛電動(dòng)汽車(chē)，從而實(shí)現(xiàn)新增銷(xiāo)售收入300億元。 我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展在具備了以上良好政策基礎(chǔ)的同時(shí)，還具有一些有利條件。主要表現(xiàn)在幾個(gè)方面： 資源優(yōu)勢(shì)：我國(guó)具有儲(chǔ)量巨大鋰礦和稀土資源，根據(jù)已經(jīng)探明的儲(chǔ)量，鋰有380多萬(wàn)噸，在世界上鋰資源儲(chǔ)量排名第二，主要分布在祖國(guó)西北部，而我國(guó)儲(chǔ)量豐富的稀土資源占據(jù)了世界的58%，為世界第一位，多年來(lái)都是稀土出口大國(guó)，這些資源都是制造動(dòng)力電池的核心材料，如此豐富的資源儲(chǔ)量為我國(guó)大力發(fā)展純電動(dòng)汽車(chē)提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。 產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)：近幾年，我國(guó)工業(yè)迅速發(fā)展，電動(dòng)自行車(chē)與電動(dòng)車(chē)行業(yè)發(fā)展尤為迅猛，其制造電動(dòng)零配件能力越來(lái)越強(qiáng)，一躍成為世界上電動(dòng)車(chē)第一市場(chǎng)和生產(chǎn)國(guó)，在電動(dòng)自行車(chē)等產(chǎn)業(yè)的帶動(dòng)下，我國(guó)電池與驅(qū)動(dòng)電機(jī)等零件的生產(chǎn)與研發(fā)位居世界前列，在這種產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上，純電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展可謂如魚(yú)得水。 市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)：我國(guó)正處于快速城市化，居民生活水平差距十分明顯，對(duì)于汽車(chē)的需求也越來(lái)越強(qiáng)，明顯的生活水平差距造成了各地對(duì)于汽車(chē)品種需求的不同，在這種情況下，我國(guó)對(duì)純電動(dòng)汽車(chē)大力扶持的政策將有助于提高居民對(duì)純電動(dòng)汽車(chē)的購(gòu)買(mǎi)意愿，有助于純電動(dòng)汽車(chē)的市場(chǎng)推廣。 基礎(chǔ)設(shè)施后發(fā)優(yōu)勢(shì)：發(fā)達(dá)國(guó)家的城市建設(shè)大都已完成全面布局，許多純電動(dòng)汽車(chē)有關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施不太容易進(jìn)行建設(shè)，而我國(guó)不同，我國(guó)現(xiàn)在大多地區(qū)才進(jìn)行城市化建設(shè)，有關(guān)純電動(dòng)汽車(chē)的基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)可以列入城市規(guī)劃中，容易建設(shè)，建設(shè)完畢將大大推廣純電動(dòng)汽車(chē)的市場(chǎng)。 現(xiàn)在我國(guó)純電動(dòng)汽車(chē)行業(yè)在資源存儲(chǔ)量大，產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)大，國(guó)家扶持等有利條件下，絕對(duì)是個(gè)朝陽(yáng)行業(yè)，我國(guó)與企業(yè)應(yīng)抓住這樣的優(yōu)勢(shì)大力發(fā)展純電動(dòng)汽車(chē)，在國(guó)際汽車(chē)行業(yè)大轉(zhuǎn)型的情況下，實(shí)現(xiàn)國(guó)家汽車(chē)行業(yè)的變大變強(qiáng)和自主發(fā)展，成為汽車(chē)大國(guó)而不僅僅是汽車(chē)生產(chǎn)大國(guó)。 1.3 選題的目的與意義 純電動(dòng)車(chē)與傳統(tǒng)燃油車(chē)在動(dòng)力系統(tǒng)有著完全不一樣的結(jié)構(gòu)，涉及到了周多學(xué)科，而最能體現(xiàn)汽車(chē)的技術(shù)則是高科技的跑車(chē)，本論文選取純電動(dòng)跑車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)則有效的應(yīng)用到各級(jí)純電動(dòng)汽車(chē)。 目前，純電動(dòng)跑車(chē)的動(dòng)力電池始終是一個(gè)問(wèn)題，它的續(xù)駛里程太低，多加電池的話(huà)會(huì)增加車(chē)子整備質(zhì)量，也提高了設(shè)計(jì)難度，提高了故障率，所以，本文在現(xiàn)今動(dòng)力電池的技術(shù)下，更好地設(shè)計(jì)純電動(dòng)跑車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)縮小動(dòng)力電池帶來(lái)的缺陷，設(shè)計(jì)的參數(shù)再用汽車(chē)仿真軟件advisor進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，本文從理論到實(shí)驗(yàn)對(duì)純電動(dòng)跑車(chē)的動(dòng)力總成的匹配對(duì)車(chē)輛性能的影響。 1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容 本文結(jié)合設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)主要研究以下內(nèi)容： 1：分析和探討純電動(dòng)跑車(chē)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和動(dòng)力總成結(jié)構(gòu)的布置形式 2：根據(jù)純電動(dòng)跑車(chē)動(dòng)力性，經(jīng)濟(jì)性要求，對(duì)跑車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的參數(shù)，變速箱傳動(dòng)比和檔位數(shù)，動(dòng)力電池參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)匹配， 3：通過(guò)基于汽車(chē)仿真軟件advisor進(jìn)行仿真來(lái)分析所設(shè)計(jì)的參數(shù)是否符合所要求的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。 第2章 純電動(dòng)跑車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求與布局 2.1 設(shè)計(jì)要求 純電動(dòng)跑車(chē)的動(dòng)力性能主要取決與動(dòng)力系統(tǒng)的參數(shù)匹配以及控制策略和零件特性，根據(jù)所提出的設(shè)計(jì)要求，本文設(shè)計(jì)的指標(biāo)如表2-1： 表2-1設(shè)計(jì)要求表 項(xiàng)目 參數(shù) 整備質(zhì)量 1700kg 0-100km/h加速時(shí)間 3.5s 最高車(chē)速 250km/h 續(xù)駛里程 200km 2.2 動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)選型 所設(shè)計(jì)的該純電動(dòng)跑車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)用硫酸鐵鋰電池為動(dòng)能，采用永磁同步電機(jī)，該電機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，起動(dòng)時(shí)無(wú)電流沖擊，負(fù)載變化時(shí)電流變化小，效率高，可靠，不用維護(hù)即有效實(shí)現(xiàn)再生制動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)。結(jié)構(gòu)如圖2-1所示。 圖2-1純電動(dòng)跑車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 電動(dòng)汽車(chē)系統(tǒng)的控制策略：當(dāng)汽車(chē)加速并正常行駛時(shí)，驅(qū)動(dòng)車(chē)輪為電池供電的電機(jī)，并向汽車(chē)供電時(shí)下坡或剎車(chē)，電動(dòng)機(jī)作為發(fā)電機(jī)向蓄電池充電，實(shí)現(xiàn)能量回收。 2.3 所設(shè)計(jì)的純電動(dòng)跑車(chē)參數(shù) 所設(shè)計(jì)整車(chē)?yán)碚搮?shù)指標(biāo)如表2-2 表2-2整車(chē)?yán)碚搮?shù)指標(biāo)表 技術(shù)參數(shù) 單位 參數(shù)值 空氣阻力系數(shù) - 0.33 迎風(fēng)面積 ㎡ 2.5 傳動(dòng)效率 - 90% 滾動(dòng)半徑 m 0.296 滾動(dòng)摩擦系數(shù) - 0.0216 第3章 動(dòng)力總成參數(shù)匹配 本文所設(shè)計(jì)的純電動(dòng)跑車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)應(yīng)純電動(dòng)跑車(chē)對(duì)動(dòng)力性和續(xù)駛里程的要求，純電動(dòng)跑車(chē)動(dòng)力性能評(píng)價(jià)指標(biāo)包括4個(gè)部分： （1）起步加速性能：純電動(dòng)跑車(chē)從0km/h加速到100km/h所使用的時(shí)間，時(shí)間使用越少則說(shuō)明起步加速性能越優(yōu)秀。 （2）最高速度：電機(jī)發(fā)出的功率能讓純電動(dòng)跑車(chē)達(dá)到某一最大速度的能力。 （3）最大爬坡度：純電動(dòng)跑車(chē)以一定速度在某一坡度上行駛。 （4）續(xù)駛里程：電池的能量能夠驅(qū)使純電動(dòng)跑車(chē)行駛一定的里程。 3.1 電機(jī)參數(shù)的選擇 驅(qū)動(dòng)電機(jī)是純電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)的核心，它直接影響純電動(dòng)跑車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的整體性能，因此在純電動(dòng)跑車(chē)發(fā)展之前，就需要確定驅(qū)動(dòng)電機(jī)的參數(shù)。 電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的機(jī)械特性和機(jī)械性能的傳統(tǒng)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)有驅(qū)動(dòng)電機(jī)之間的巨大差異，負(fù)載指數(shù)的3倍以上，驅(qū)動(dòng)電機(jī)可以在最大功率條件下長(zhǎng)期工作，因此，純電動(dòng)汽車(chē)最高車(chē)速應(yīng)在額定工況下的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的計(jì)算。 3.1.1 最高轉(zhuǎn)速及額定轉(zhuǎn)速的選擇 驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速越高，對(duì)個(gè)方面要求越高，成本越高，影響汽車(chē)的整體布局，本文所使用的永磁同步電機(jī)性能如表3-1： 表3-1永磁同步電機(jī)性能表 項(xiàng)目 永磁同步電機(jī) 轉(zhuǎn)速范圍（r/min） 4000~10000 功率密度 高 功率因素（%） 90~93 峰值效率(%) 95~97 符合效率（%） 85~97 過(guò)載能力（%） 300 恒功率區(qū)比例 1:2.25 電機(jī)質(zhì)量 輕 電機(jī)尺寸 小 可靠性 優(yōu)良 機(jī)構(gòu)堅(jiān)固性 一般 控制操作性能 好 根據(jù)多方面考慮，暫定電機(jī)峰值轉(zhuǎn)速7200r/min,額定轉(zhuǎn)速4800r/min,過(guò)載倍數(shù)為1.5。 3.1.2 電機(jī)動(dòng)力參數(shù)的匹配 對(duì)于驅(qū)動(dòng)電機(jī)所要確定的參數(shù)有最大輸出功率，額定輸出功率，最大輸出轉(zhuǎn)矩，這三方面的參數(shù)選取主要依靠所設(shè)計(jì)的純電動(dòng)跑車(chē)所要求達(dá)到的最高車(chē)速，加速性能，爬坡度，通過(guò)對(duì)這三方面的理論計(jì)算，初步確定電機(jī)動(dòng)力參數(shù). 因純電動(dòng)跑車(chē)最高車(chē)速不能在最大輸出功率下持續(xù)行駛，所以應(yīng)用額定功率計(jì)算： (3-1) 上面公式(3-1)中：umax——最高速度-250km/h ηt——傳動(dòng)效率 m——電動(dòng)跑車(chē)整備質(zhì)量-1700kg f——滾動(dòng)阻力系數(shù)0.0216 CD——空氣阻力系數(shù)0.33 A——迎風(fēng)面機(jī)2.5㎡ 代入數(shù)據(jù)：P額≥214.28kw （1）電動(dòng)跑車(chē)在爬坡工況下要求的功率為： (3-2) 根據(jù)一般跑車(chē)爬坡度要求至少能夠以10km/h通過(guò)16.7°的坡度 上式(3-2)中：ui——爬坡時(shí)行駛速度10km/h α——坡度角-16.7° 代入數(shù)據(jù)得P爬=15.63kw （2）根據(jù)純電動(dòng)跑車(chē)加速性能推得驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率為: (3-3) 上式(3-3)： um——汽車(chē)末速度100km/h Tm——汽車(chē)加速時(shí)間3.5s X——擬合系數(shù)，一般取0.5 δ——汽車(chē)旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù) (3-4) 式（3-4 ）：If——飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(km*m2) Iw——車(chē)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(km*m2) R——車(chē)輪半徑（m） ig——變速器傳動(dòng)比 i0——主減速器傳動(dòng)比 代入數(shù)據(jù)得：≥315.66kw 純電動(dòng)跑車(chē)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出的最大功率應(yīng)能同時(shí)滿(mǎn)足對(duì)跑車(chē)最高速度，加速性能，爬坡度的要求，所以純電動(dòng)跑車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出的最大功率為： （3-5） 上式（3-5）得：=320kw 電動(dòng)機(jī)的額定功率為=215kw 3.1.3 最大轉(zhuǎn)矩的計(jì)算 純電動(dòng)跑車(chē)的最大轉(zhuǎn)矩應(yīng)滿(mǎn)足動(dòng)力性要求，計(jì)算出了驅(qū)動(dòng)電機(jī)的額定功率后，可以按照公式計(jì)算得出驅(qū)動(dòng)電機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩： (3-6) 上式中：Tr——額定扭矩（Nm） Tmax——峰值扭矩（Nm） nr——額定轉(zhuǎn)速（r/min） 代入數(shù)據(jù)求得驅(qū)動(dòng)電機(jī)最大扭矩為955Nm. 3.1.4 驅(qū)動(dòng)電機(jī)參數(shù)的確定 根據(jù)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的外特性曲線(xiàn)，在低轉(zhuǎn)速區(qū)可以獲得恒定的最大扭矩，在高轉(zhuǎn)速區(qū)獲得恒定的較高功率，驅(qū)動(dòng)電機(jī)最大轉(zhuǎn)速的選擇結(jié)合了傳動(dòng)系傳動(dòng)比，驅(qū)動(dòng)電機(jī)效率來(lái)考慮，綜合以上因素，計(jì)算并選擇電機(jī)額定功率為215kw,峰值功率為320kw;選擇電機(jī)最大轉(zhuǎn)矩為955Nm,額定轉(zhuǎn)速為4800r/min,最大轉(zhuǎn)速為7200r/min. 3.2 純電動(dòng)跑車(chē)傳動(dòng)比的選擇 目前，在城市里，純電動(dòng)跑車(chē)往往受到許多不同的條件所限制，單單依靠驅(qū)動(dòng)電機(jī)的變矩很難滿(mǎn)足動(dòng)力性能的要求，因此需要在驅(qū)動(dòng)電機(jī)和車(chē)輪之間安裝主減速和變速器，用來(lái)滿(mǎn)足純電動(dòng)跑車(chē)動(dòng)力性要求，減輕驅(qū)動(dòng)電機(jī)的負(fù)擔(dān)。傳動(dòng)系傳動(dòng)比的選擇要充分依靠轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速的特性，從而保證驅(qū)動(dòng)電機(jī)高效的運(yùn)行。由純電動(dòng)跑車(chē)的總傳動(dòng)比為 (3-7) 先計(jì)算傳動(dòng)比的上限： (3-8) (3-9) 上式中： i0——主減速器傳動(dòng)比 ig——變速器傳動(dòng)比 i——傳動(dòng)系的速比 nmax——驅(qū)動(dòng)電機(jī)最大轉(zhuǎn)速 umax——行駛的最高車(chē)速 R——車(chē)輪半徑 代入數(shù)據(jù)的i≤2.62 計(jì)算傳動(dòng)比下限有兩種方法： （1)由電動(dòng)機(jī)最高轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的最大扭矩和最高車(chē)速對(duì)應(yīng)的行駛阻力來(lái)確定傳動(dòng)比下限： （3-10） （3-11） （3-12） （3-13） 式中： FVmax——純電動(dòng)跑車(chē)最高車(chē)速行駛時(shí)遇到的阻力 Tvmax——驅(qū)動(dòng)電機(jī)最高轉(zhuǎn)速下輸出的轉(zhuǎn)矩 Ff——滾動(dòng)阻力 Fw——空氣阻力 (2)由最大爬坡度對(duì)應(yīng)的行駛阻力和低速運(yùn)行輸出的最大轉(zhuǎn)矩來(lái)確定傳動(dòng)比下限： （3-14） （3-15） （3-16） （3-17） （3-18） 上式中：Fimax——最大爬坡度時(shí)的行駛阻力 Fi——爬坡阻力 上面兩個(gè)式子代入數(shù)據(jù)得i≥2.39 所以得出設(shè)計(jì)的純電動(dòng)跑車(chē)傳動(dòng)比范圍的2.62≥i≥2.39。 由此選擇該純電動(dòng)跑車(chē)變速箱為固定齒變速箱，總傳動(dòng)為2.62. 3.3 動(dòng)力電池參數(shù)的選擇 動(dòng)力電池作為純電動(dòng)跑車(chē)的能量源，是不可缺少的，如今動(dòng)力電池技術(shù)還不能有效的解決續(xù)航問(wèn)題，所以我們應(yīng)利用好現(xiàn)今技術(shù)來(lái)解決問(wèn)題。下面是現(xiàn)今電池的基本參數(shù)： 表3-2現(xiàn)今電池基本參數(shù) 鉛酸 鎳氫 鎳鎘 鐵鋰 能量密度（Wh·L-1） 120-160 180 120 260 比能量（Wh·kg-1） 40-50 65 40-50 105-140 比功率（W·kg-1） 200-400 160-230 150-350 250-400 功率密度（W·L-1） 120 240 - - 續(xù)駛里程（mph） 70 240 130 190 循環(huán)壽命（次） 500-700 600-1200 800-2000 800-1200 能量效率（%） 65 90 65 - 可回收率（%） 97 90 90 50 充電時(shí)間（h） 8-17 <6 5-60 <3 通過(guò)比較，我們選擇鐵鋰電池來(lái)作為所設(shè)計(jì)的純電動(dòng)跑車(chē)的動(dòng)力電池。 鐵鋰電池是一種具有高能的蓄電池，與其他的相比具有電壓高，比能量高，無(wú)記憶效應(yīng)，充電壽命長(zhǎng)，快速充電，自放電率低，工作溫度范圍寬等優(yōu)點(diǎn)，目前，全球許多汽車(chē)廠(chǎng)商開(kāi)始投入使用了。通過(guò)對(duì)比，所設(shè)計(jì)的純電動(dòng)跑車(chē)使用的動(dòng)力電池參數(shù)如下：?jiǎn)误w充電電壓為3.2v，單體電容為22Ah,內(nèi)阻為0.001Ω。 3.3.1 動(dòng)力電池組容量的選擇： 動(dòng)力電池容量應(yīng)根據(jù)最大輸出功率和能量，用以保證電動(dòng)車(chē)的動(dòng)力性和續(xù)駛里程，電池?cái)?shù)目確定有2種方法： (1)有最大功率選擇電池?cái)?shù)目： （3-19） 上式：Pemax——電機(jī)輸出最大功率 ηe——電動(dòng)機(jī)工作效率 ηec——電機(jī)控制器工作效率 Pbmax=2E02/9Rint E0——單體電池電動(dòng)勢(shì) Rint——等效內(nèi)阻 (2)由續(xù)駛里程來(lái)計(jì)算電池?cái)?shù)目： （3-20） 上式（3-20）：L——純電動(dòng)跑車(chē)?yán)m(xù)駛里程（km） VS——單節(jié)電池的電壓（v） W——純電動(dòng)跑車(chē)行駛一公里消耗的能量（kw） 純電動(dòng)跑車(chē)電池?cái)?shù)目有上兩者最大確定 （3-21） 通過(guò)計(jì)算得出電池?cái)?shù)目為500個(gè)。 3.3.2 電池組電壓的計(jì)算 根據(jù)純電動(dòng)跑車(chē)的輸出最大功率來(lái)確定電池組電壓： (3-22) 得出：V0≥1066v 結(jié)合電池?cái)?shù)目和單體電池電壓得出V0=1100v 3.3.3 電池組能量的計(jì)算 電池組能量計(jì)算： （3-23） 上式（3-23）得：Wess——電池組的能量（kwh） Uess——電池組電壓（v） 求得Wess=24.2kwh 求得動(dòng)力電池組參數(shù)如表3-2 表3-2動(dòng)力電池參數(shù) 單只電容 22Ah 單只電壓 3.2v 單只電阻 0.001Ω 總能量 24.2kwh 電池只數(shù) 500 總電壓 1100v 3.4 所設(shè)計(jì)的純電動(dòng)跑車(chē)參數(shù)如表3-3 表3-3純電動(dòng)跑車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù) 電動(dòng)機(jī) 類(lèi)型 永磁同步電機(jī) 最大轉(zhuǎn)矩 955Nm 額定轉(zhuǎn)速 4800r/min 最大轉(zhuǎn)速 7200r/min 最大功率 320kw 額定功率 215kw 變速器 固定速比 2.62 形式 單速比減速器 動(dòng)力電池 單體容量 22Ah 單體電壓 3.2v 總能量 24.2kwh 電池只數(shù) 500 第4章 電動(dòng)跑車(chē)動(dòng)力性能仿真驗(yàn)證 ADVISOR2002能夠分析純電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)功率流等級(jí)并實(shí)現(xiàn)車(chē)輛的建模和分析。本章通過(guò)前兩章提供的數(shù)據(jù)，基于A(yíng)DVISOR2002平臺(tái)對(duì)單速比純電動(dòng)跑車(chē)進(jìn)行動(dòng)力性仿真計(jì)算，從而驗(yàn)證所選擇的動(dòng)力總成能否滿(mǎn)足整車(chē)的動(dòng)力性要求。 4.1 advisor2002的仿真步驟 ADVISOR2002的仿真：車(chē)輛參數(shù)的輸入、仿真參數(shù)的設(shè)定和仿真結(jié)果的輸出。 4.1.1 車(chē)輛參數(shù)的輸入 圖4-1車(chē)輛仿真參數(shù)設(shè)置界面圖 圖4-1為車(chē)輛仿真參數(shù)設(shè)置界面。 4.1.2 仿真參數(shù)的設(shè)定 圖4-2所示為仿真參數(shù)輸入界面。用戶(hù)可以根據(jù)自己的需要選擇循環(huán)工況，對(duì)車(chē)輛進(jìn)行仿真分析。本文的車(chē)型為純電動(dòng)車(chē)型，直接采用電動(dòng)汽車(chē)控制策略。 圖4-2仿真參數(shù)輸入界面圖 4.1.3 仿真結(jié)果輸出 圖4-3仿真結(jié)果輸出界面 4.1.4 仿真結(jié)果的分析 左側(cè)第一幅是車(chē)速隨著循壞工況的運(yùn)行曲線(xiàn),EV實(shí)際車(chē)速完全符合其工況下的所需車(chē)速，表現(xiàn)良好的動(dòng)力性。第二幅表達(dá)了能量存儲(chǔ)系統(tǒng)SOC變化曲線(xiàn)，從中看出跑完整個(gè)循環(huán)工況，能量存儲(chǔ)系統(tǒng)從滿(mǎn)值降到幾乎為零，也就是說(shuō)該車(chē)跑完13個(gè)ECE_EUDC循環(huán)工況。該車(chē)大概可以運(yùn)行210km,第三幅為排放曲線(xiàn)，可以看出所排出的污染物為0，第四幅為總傳動(dòng)比曲線(xiàn)，傳動(dòng)比為2.62.百公里加速和爬坡性能也滿(mǎn)足所要求設(shè)計(jì)的目標(biāo)。 第5章 總結(jié) 在一段時(shí)間的學(xué)習(xí)和研究以后，這篇論文終于做完了，通過(guò)這段時(shí)間的學(xué)習(xí)我對(duì)純電動(dòng)跑車(chē)也有了一定的認(rèn)識(shí)，在這次論文制作的過(guò)程中，我領(lǐng)悟到了許多。 3月初，我開(kāi)始選題并開(kāi)始了開(kāi)題報(bào)告，這是準(zhǔn)備階段，這段時(shí)間我閱讀了大量的資料，從圖書(shū)館借閱了大量書(shū)籍，從這些上面，我懂了許多有關(guān)純電動(dòng)車(chē)的知識(shí)，并讓我明白怎么獲取自己所需要的知識(shí)。 4月份，我開(kāi)始了論文制作，利用自己獲取的理論基礎(chǔ)一步一步的解決各個(gè)方面的問(wèn)題，遇到了不懂的，我也積極和老師請(qǐng)教解決問(wèn)題，這個(gè)階段讓我養(yǎng)成向別人請(qǐng)教的好習(xí)慣。 5月份的時(shí)候，論文制作完成了，這個(gè)時(shí)候我開(kāi)始了論文最后的檢查，這個(gè)階段讓我養(yǎng)成了仔細(xì)耐心的好習(xí)慣。 這些時(shí)光，為我人生提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)，我將用這些今天經(jīng)驗(yàn)為自己未來(lái)的道路打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 致 謝 在寫(xiě)論文期間，許多人在學(xué)習(xí)上和生活上幫助了我，沒(méi)有他們，估計(jì)我可能會(huì)放棄論文的研究。 我的老師白亞雙我必須首先感謝他，在論文的開(kāi)題階段，我十分猶豫，是他根據(jù)我的特點(diǎn)向我推薦這份題目，在論文遇到瓶頸的的時(shí)候，是他不厭其煩地幫助我尋找問(wèn)題的根源與解決辦法，等到論文快結(jié)束，是他主動(dòng)要求幫我查看論文的細(xì)節(jié)問(wèn)題，沒(méi)有他的幫助，憑我一個(gè)人所花的時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止于此，在此我想他報(bào)以我最誠(chéng)摯的感謝。 我的室友和我的父母，他們一個(gè)是在生活中關(guān)心我，一個(gè)是在我背后撐起一片天，他們我必須要感謝，沒(méi)有他們我可能堅(jiān)持不下去。 最后要感謝的是全校領(lǐng)導(dǎo)和老師，沒(méi)有你們的辛苦工作，我是沒(méi)有這種安靜的環(huán)境進(jìn)行論文的制作的，謝謝你們。 參考文獻(xiàn) [1］ 王文偉，畢榮華.電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)基礎(chǔ)[M] .北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010 [2］ 陳清泉，孫逢春等.現(xiàn)代電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)[M] .北京：北京理工大學(xué)出版社 2002 [3］ 莊繼德，莊蔚敏等.低碳汽車(chē)技術(shù)[M] .北京：清華大學(xué)出版社，2010 [4］ 陳丁躍.現(xiàn)代汽車(chē)控制智能及其智能化[M] .西安交通大學(xué)出版社，2011 [5］ 催勝明.新能源汽車(chē)技術(shù)[M] .北京：北京大學(xué)出版社，2009 [6］ 王方.微型純電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力性能參數(shù)匹配及仿真研究[D] .合肥工業(yè)大學(xué)碩士論文，2011,4 [7］ 王鈺童.純電動(dòng)客車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)性能匹配及整車(chē)性能研究[D] .吉林大學(xué)碩士論文，2007,3 [8］ 劉寵譽(yù).純電動(dòng)汽車(chē)再生制動(dòng)控制策略與仿真研究[D] .武漢理工大學(xué)碩士論文，2010,4 [9］ 王望予.汽車(chē)設(shè)計(jì)[M] .北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003 24