【正文】 ..............27 電動汽車動力性分析 ......................................................................................29 電動汽車最高行駛車速分析 ....................................................................29 電動汽車爬坡性分析 ..............................................................................31 電動汽車加速性分 析 ..............................................................................32 電動汽車?yán)m(xù)駛里程分析 ...................................................................................34 等速行駛續(xù)駛里程分析 ...........................................................................34 循環(huán)工況行駛 續(xù)駛里程分析 ....................................................................36 本章小結(jié) ........................................................................................................41 4 電動汽車整車性能建模仿真 ............................................................ 42 動力電池工作特性分析 ...................................................................................42 鋰離子電池內(nèi)阻模型 ..............................................................................42 鋰離子電池荷電狀態(tài) ..............................................................................44 鋰離子電池電動勢 分析 ...........................................................................46 鋰離子電池仿真流程 ..............................................................................48 整車性能建模仿真 ..........................................................................................48 循環(huán)工況速度特性 ..................................................................................49 整車性能仿真流程 ..................................................................................49 仿真結(jié)果分析 .........................................................................................50 基于 ADVISOR的電動汽車性能仿真 .................................................................53 ADVISOR 簡述 .........................................................................................53 建立電動汽車整車模型 ...........................................................................55 仿真結(jié)果比較 .........................................................................................58 本章小結(jié) ........................................................................................................60 5 電動汽車動力傳動系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化 .................................................... 61 重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文） X 電動汽車?yán)m(xù)駛里程 影響因素分析 .................................................................... 61 整車質(zhì)量 ............................................................................................... 61 滾動阻力系數(shù) ........................................................................................ 62 空氣阻力系數(shù) ........................................................................................ 63 傳動系傳動比 ........................................................................................ 64 基于遺傳算法的動力傳動系統(tǒng)優(yōu)化 ................................................................. 67 遺傳算法概述 ........................................................................................ 67 基于遺傳算法的動力傳 動系統(tǒng)優(yōu)化模型 .................................................. 67 基于遺傳算法的動力傳動系統(tǒng)優(yōu)化結(jié)果 .................................................. 71 傳動系傳動比優(yōu)化前后整車性能比較 ............................................................. 72 最高 行駛車速比較 ................................................................................. 72 最大爬坡度比較 ..................................................................................... 73 加速性比較 ............................................................................................ 74 循環(huán)工況動力電池荷電狀態(tài)比較 ............................................................ 75 本章小結(jié) ....................................................................................................... 76 6 結(jié)論 .................................................................................................. 77 參考文獻(xiàn) ................................................................................................. 79 致 謝 ..................................................................................................... 81 1 緒論 1 1 緒論 人類為了生活和生產(chǎn)的需要， 1886 年發(fā)明了汽車。因此具有清潔無污染、能量來源多樣化、能量轉(zhuǎn)化效率高、結(jié)構(gòu)簡單、使用維修方便等優(yōu)點(diǎn)的被譽(yù)為“ 21 世紀(jì)綠色環(huán)保汽車”的電動汽車越來越受到人們的青睞。向蓄電池充電的電能可以由煤炭、天然氣、水能、核能、太陽能、風(fēng)力、潮汐等能源轉(zhuǎn)化而來，從而可以節(jié)省日益枯竭的石油資源。特別是在城市運(yùn)行，汽車行駛工況變化較快、行駛速度不高。 重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 電動汽車更利于電子信息技術(shù)的應(yīng)用，使電動汽車實(shí)現(xiàn)智能控制。 美國發(fā)展電動汽車主要有以下幾項計劃： PNGV 計劃（新一代汽車伙伴計劃）、Freedom CAR 計劃（自由車計劃）、 EV 電池利用研究項目、氫燃料的研究和發(fā)展、綠色校車示范項目和 AVP 計劃 [3]。 Impact 電動汽車證明電力驅(qū)動技術(shù)對于生產(chǎn)實(shí)用化的電動汽車是可行的。日本國土狹小 ，汽 車保有量居全球第二位 ， 石油資源幾乎全部依賴進(jìn)口，油價很貴。豐田公司于 1971 年就致力于發(fā)展電動汽車。同年 12 月，豐田汽車公司首先在日本市場推出了世界上第一款批量生產(chǎn)的混合動力汽車 Prius。目前，法國電動汽車的普及程度和保有量都位居世界前列。 如美國的《空氣清潔法》、《國家能源法》，強(qiáng)制要求各汽車公司電動汽車的銷售量達(dá)到總銷量的一定比例。雖然在傳統(tǒng)汽車的開發(fā)上，我國與世界先進(jìn)水平相比有 30 年以上的差距，但在電動汽車技術(shù)開發(fā)上的差距并不大，幾乎站在同一起跑線上 [2]。到了“十五”，科技部提出了我國發(fā)展新能源汽車的實(shí)施方案，電動汽車重大專項被批準(zhǔn)為 12 個重大科研專項之一。在舉世矚目的 2020 北京奧運(yùn)會、殘奧會期間，東風(fēng)純電動場地車成為北京奧運(yùn)會比賽場館的唯一服務(wù)車。 F6DM 在 2020 年年初的日內(nèi)瓦車展和底特律車展上相繼亮相，引起歐美汽車市場的廣泛關(guān)注，被譽(yù)為革命意義的“顛覆性”產(chǎn)品。隨著技術(shù)和實(shí)際使用中關(guān)鍵問題的解決 ， 電動汽車的產(chǎn)業(yè)化將成為必然。因此，電動汽車必須通過以下關(guān)鍵技術(shù)的解決才能迅速發(fā)展。 目前，動力蓄電池是現(xiàn)在公認(rèn)的制約電動汽車發(fā)展的瓶頸。 其次，驅(qū)動電機(jī)是電動汽車的主 要部件。與原有的直流牽引電機(jī)相比，具有明顯優(yōu)勢，其突出優(yōu)點(diǎn)是體積小，質(zhì)量輕，效率高，基本免維護(hù)，調(diào)速范圍廣。 課題研究的背景和重要意義 盡管電動汽車在 20 世紀(jì)就已經(jīng)存在，但現(xiàn)在的電動汽車不僅是以電動機(jī)、控制器和電源組成的以電驅(qū)動系統(tǒng)為基礎(chǔ)的車輛，電動汽 車由于其環(huán)保特性和能源的廣泛性，將成為未來汽車最主要、最簡潔的解決方案。 電動汽車是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，是一個涉及多個學(xué)科的高科技項目。 課題研究的主要內(nèi)容 本課題結(jié)合純電動汽車研發(fā)項目 ，主要進(jìn)行如下工作： （ 1） 首先分析電動汽車動力傳動系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和布置形式，并分析各類型驅(qū)動電機(jī)和動力電池的優(yōu)缺點(diǎn)，確定電動汽車的結(jié)構(gòu)形式并為動力傳動系統(tǒng)各部件選型。 （ 5） 借助電動汽車分析軟件 ADVISOR 對整車性能進(jìn)行仿真分析，并與本文所建模型的仿真結(jié)果進(jìn)行比較，驗證仿真模型的可行性。其中動力性由汽車的最高車速、汽車的加速時間和汽車的最大爬坡度三個指標(biāo)來評定。其中，動力電池是電動汽車的動力來源，驅(qū)動電機(jī)是動力電池輸出的電能到電動汽車動能的轉(zhuǎn)化核心，傳動系傳動比決定了驅(qū)動輪輸出的轉(zhuǎn)矩 /轉(zhuǎn)速特性。電力驅(qū)動子系統(tǒng)由電控單元、功率轉(zhuǎn)換器、電動機(jī)、機(jī)械傳動裝置和驅(qū)動車輪組成；能量子系統(tǒng)由主電源、能量管理系統(tǒng)和充電系統(tǒng)組成；輔助子系統(tǒng)具有動力轉(zhuǎn)向、溫度控制和輔助動力供給等功重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 能。從發(fā)動機(jī)前置前輪驅(qū)動的內(nèi)燃機(jī)車發(fā)展而來，其由電動機(jī)、離合器、變速器、差速器組成，離合器是用來切斷或接通驅(qū)動電機(jī)到車輪之間動力傳遞的機(jī)械裝置，變速器是一套具有不同傳動比的齒輪機(jī)構(gòu)，駕駛員可以選擇不同的傳動比，把轉(zhuǎn)矩傳給車輪。與上種類型相比，采用固定速比的減速器，去掉離合器，減少機(jī)械傳動裝置的質(zhì)量并縮小其體積。 第五種類型如圖 22（ 5）所示。 本文采用第一種類型的基本結(jié)構(gòu)，采用兩檔自動變速器，取消離合器，通過驅(qū)動電機(jī)控制實(shí)現(xiàn)無離合