【正文】 =2～ 3 計(jì)算，則 電機(jī)的額定功率 額P =30～ 45kw。純電動(dòng)車也是如此，必須充分考慮到滿足這兩個(gè)基本性能的要求?；陔姍C(jī)的這種特性，從降低整車質(zhì)量的角度出發(fā)純電動(dòng)客車采用兩檔變速器 。 汽車以純電動(dòng)行駛里程 S(km)所需的能量，可以通過式 ()()計(jì)算。驗(yàn)證滿足要求后確定了動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 19 頁 共 65 頁 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 20 頁 共 65 頁 純電動(dòng)客車動(dòng)力總成的控制是基于整車控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的?？刂撇呗钥紤]以下因素 :在車輛行駛過程中，使動(dòng)力電池組避免過度放電和過度充電，延長動(dòng)力電池組的使用壽命 ?？刂葡到y(tǒng)結(jié)陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 21 頁 共 65 頁 構(gòu)如圖 所示。 與此同時(shí)，整車控制器又將必要的信息通過車輛儀表顯示出來。 與一般的通訊總線相比， CAN 總線的數(shù)據(jù)通訊具有突出的可靠性、實(shí)時(shí)性和靈活性。通信距離跟波特率有關(guān)，通 信可靠性較高。駕駛員的駕駛意圖通過操縱部件把信息直接發(fā)送給整車控制器。 電動(dòng)汽車整車控制系統(tǒng)是由整車控制器、通訊系統(tǒng)、部件控制器以及駕駛員操縱系統(tǒng)構(gòu)成。整車控制系統(tǒng)除了需要完成動(dòng)力總成的控制之外同時(shí)還需要管理其它附屬部件，并協(xié)調(diào)好各個(gè)部分工作，完成通訊和控制，使它們正?？煽康墓ぷ?，保證車輛獲得較好的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。分別確定了動(dòng)力總成的初步參數(shù)。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 18 頁 共 65 頁 純電動(dòng) 客 車匹配結(jié) 果 按照純電動(dòng)客車動(dòng)力性能和續(xù)駛里程的指標(biāo)完成了純電動(dòng)客車動(dòng)力系統(tǒng)的參數(shù)確定。 對于所設(shè)計(jì)的城市中巴客車，電壓等級選擇 :參考同類純電動(dòng)常用的電系統(tǒng)電壓等級為 288V。 maxmaxmin v rni ? （ ） 代入數(shù)據(jù)有， max0min giii ? ，所以變速器最高檔速比 maxgi 。因此 ? 值一般取 24，計(jì)算出電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速應(yīng)在 15003O00r/min 之間。 maxP = totalP =90kw。 整車在加速過程的末時(shí)刻，動(dòng)力源輸出最大功率，因此加速過程最大功率要求 max?allP ： 3m a x7 6 1 4 036003600)(mtDtmxmmmmtmtta l la l lvACvfgmt dttvvdtvmtPPm???????????????????????????? ?????????? （ ） 式中， dt 為設(shè)計(jì)過程的迭代步長 (s)，通常取 秒便能滿足精度要求。 電動(dòng)汽車的動(dòng)力性指標(biāo)包括最高車速 ? ?hkmv /max 、 ? ?hkmvv t /0 ? 加速時(shí)間 T(秒 )及最大爬坡要求 ? ?%maxi 。這里給出傳統(tǒng)燃油中巴的基本參數(shù)如表 所示 表 傳統(tǒng)客車乘車參數(shù)和性能指標(biāo) 滿載質(zhì)量 5950kg 軸距 3935mm 整備質(zhì)量 3950kg 輪距 前 /后， 1675/1520mm 軸荷 分配 前 /后 ,2315/3635kg(滿載 ) 前 /后 ,1950/2020kg(空載 ) 外形尺寸 長 ? 寬 ? 高， 6990? 2025? 2740mm 前 /后懸 1135/1920mm 最小離地間隙（后軸） 185mm 座位數(shù) 25+1 最小轉(zhuǎn)彎直徑 發(fā)動(dòng)機(jī) 排量 最大扭矩 343Nm/1400 ～ 1800rpm 最大功率 88kw/2800rpm 變速器 一檔 四檔 二檔 五檔 三檔 倒檔 減速器速比 動(dòng)力性 最高車速 105km/h 加速性能 0～ 50km 加速時(shí)間 15s 最大爬坡度 最大爬坡度 30% 基于該傳統(tǒng)中巴客車，同時(shí)參考國內(nèi)當(dāng)前同類現(xiàn)有電動(dòng)汽車產(chǎn)品，設(shè)計(jì)的純電動(dòng)汽車性能指標(biāo)確定為 : 最高車速 100km/h。 dL ， qL 為軸繞組電感 。就磁場方向來說，有徑向和軸向磁場之分。但目前由于永磁同步電動(dòng)機(jī)價(jià)格較貴。目前在電動(dòng)車驅(qū)動(dòng)中有一定的應(yīng)用。隨著現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展，大功率電力電子器件的出現(xiàn)，以及調(diào)速方法的改進(jìn)，使得交流感應(yīng)電機(jī)的調(diào)速性有較大改善。 (l)直流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，以直流電動(dòng)機(jī)為驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。 動(dòng) 力 電 機(jī)及 其控制原理 電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是電動(dòng)汽車最關(guān)鍵的系統(tǒng)。通過對電池參數(shù)的采集，系統(tǒng)具有預(yù)測電池性能、故障診斷和提前報(bào)警等功能 。根據(jù)電池的荷電狀態(tài)控制對電池的充放電。因此為了確保鐳離子電池的安全性，必須使用電池管理系統(tǒng)。 表 日本 SNOY 公司電動(dòng)車用鋰電池的技術(shù)指標(biāo) 技術(shù) 圓柱形單體電池 方形組合電池 性能 高能型 高功率型 高能型 高功率型 重量（ kg） 29 尺寸（ mm） 67? 410 50? 250 290 150 140 220 300 160 工作電壓（ v） 28． 8 額定容量（ Ah） 100 22 100 22 比能量（ Wh/kg） 110 62 100 55 比功率（ Wkg） 300 800 300 700 法國 SAFT 公司受美國能源部資助，一直在進(jìn)行鐳離子電池的研究工作，致力于 2LiNiO 及2OMLiNi yx 等 較便宜的正極材料的開發(fā)并取得一定進(jìn)展。負(fù)極為可嵌入 Li＋的碳 (形成 LixC－碳化鐳 )。 ③需要安裝電池管理系統(tǒng)和熱管理系統(tǒng)，顯示電池組的剩余電量和實(shí)現(xiàn)溫度控制。電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和動(dòng)力電池系統(tǒng)基于 CAN 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和在控制系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制下實(shí)現(xiàn)整車驅(qū)動(dòng)、再生制動(dòng)和能源合理分配等功能。動(dòng)力總成是電動(dòng)汽車最重要的子系統(tǒng)，決定了整車的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性，是電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵。電池組 性能直接影響整車的加速特性、續(xù)駛里程以及制動(dòng)能量回收的效率等?？刂瞥潆姺绞胶吞峁┦Ｓ嗄芰匡@示等職責(zé)。實(shí)現(xiàn)整車網(wǎng)絡(luò)化控制，其意義不只是解決汽車電子化中出現(xiàn)的線路復(fù)雜和線束增加問題，網(wǎng)絡(luò)化實(shí)現(xiàn)的通訊和資源共享能力成為新的電子與計(jì)算機(jī)技術(shù)在汽車上應(yīng)用的一個(gè)基礎(chǔ)，同時(shí)也為 Xbywire 技術(shù)提供有力的支撐。這里包括對電機(jī)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、傳動(dòng)系、冷卻系統(tǒng)、空調(diào)和制動(dòng)真空系統(tǒng)的集成和模塊 化設(shè)計(jì)，是系統(tǒng)得到優(yōu)化 。 表 先進(jìn)蓄電池中長期目標(biāo) 性能 中期目標(biāo) 長期目標(biāo) 比能量（ C/3放電率）/(W 常用的電機(jī)基本特性比較如下表 所示 : 表 各種電機(jī)基本特性對比 純電動(dòng)車因采用電池而帶來在能源、環(huán)保和降 噪方面顯示出優(yōu)越性和具有強(qiáng)大的競爭能力，采用電機(jī)還可以實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速和再生制動(dòng)功能，除此之外電動(dòng)汽車還能更快地實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化和采用現(xiàn)代電子控制技術(shù)。其中“三縱”為控制器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、動(dòng)力蓄電池 。經(jīng)過 200 多家企業(yè)、高校和科研院所的 2020 多名技術(shù)骨干的努力，已在電動(dòng)汽車關(guān)鍵單元技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)和整車技術(shù)上取得了重要進(jìn)展。從 2020 年以來，國家電網(wǎng)公司大力開展電動(dòng)汽車關(guān)鍵技術(shù)研究與推廣應(yīng)用工作，在動(dòng)力電池系統(tǒng)、供充電系統(tǒng)、動(dòng)力總成、內(nèi)部示范應(yīng) 用考核、能源供給模式與配套政策等 5 個(gè)方面開展研究工作，率先開展內(nèi)部示范應(yīng)用，并積極推動(dòng)社會(huì)車輛應(yīng)用和能源供給基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。純電動(dòng)轎車以公務(wù)用車示范運(yùn)行為主，如天津市開展電動(dòng)轎車示范運(yùn)行。目前已有約十幾萬輛電動(dòng)汽車在英國運(yùn)行。其中，通用公司 1997 年開發(fā)的具有先進(jìn)動(dòng)力系統(tǒng)的 1997 雙座 EV1。其后產(chǎn)生了內(nèi)燃機(jī)汽車，形成了電動(dòng)汽車與內(nèi)燃機(jī)汽車并存的局面。發(fā)展新型環(huán)保汽車，這給中國汽車行業(yè)立足于世界汽車行業(yè)提供了一個(gè)非常好的契機(jī) [6]。汽車工業(yè)具有很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)帶動(dòng)性，電動(dòng)汽車的產(chǎn)業(yè)化不僅是高新技術(shù)的典范，而且是用高新技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，用信息化帶動(dòng)工業(yè)化的突破口。 值得注意的是，金融危機(jī)爆發(fā)導(dǎo)致國際傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)衰退，而國際油價(jià)的不確定性、節(jié)能減排壓力的增加、動(dòng)力電池技術(shù)的新進(jìn)展，使部分國際主流汽車廠商開始積極參與純電動(dòng)汽車研發(fā)，如日產(chǎn)公司、寶馬公司等，這可能引發(fā)純電動(dòng)汽車新的發(fā)展熱潮。 目前，全世界每年的汽車產(chǎn)量在 4000 萬輛以上，保有量超過 7 億輛，其中的七八成是小轎車。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 2 頁 共 65 頁 1．緒論 研究背景及意義 汽車是 現(xiàn)代工業(yè)文明的象征之一，自從其誕生以來便給人們的生產(chǎn)、生活帶來了極大的便利，但同時(shí)也面臨著來自環(huán)境保護(hù)、能源短缺等方面越來越嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，并帶來了一系列的負(fù)面效應(yīng)。 【 關(guān)鍵詞 】 ： 純電動(dòng)汽車，動(dòng)力系統(tǒng)，參數(shù)匹配， ADVISOR，電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng) ABSTRACT 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 2 頁 共 65 頁 Author: Ran Mao Yin （ Grade08,Class2,thermal energy and power engineering , Mechanical engineering Dept, Shaanxi University of Technology， HanZhong723003,Shaanxi） Instructor: Meng Xin [ABSTRACT]: Nowadays， the automotive industry is faced with unprecedented challenges for environmental deterioration and energy shortage． Energy saving and environmental protection is being so important in our daily life． Then，electric vehicle is presenting a trend of accelerated development． As a part of electric vehicle， pure electric vehicle is being more and more attention． This paper studies about pure electric vehicles， and carries out an indepth study of its power lines design． Firstly, on the basis of analyzing the requirements of pure electric vehicles’ drive motors and power batteries，bining the issue’s design requirements and body parameters of sample vehicle， this paper makes a reasonable selection of the basic parts’ type(including drive motors， transmission lines and power batteries)of pure electric vehicles’ power lines and made the parameters matched． In addition, on the view of practical application point， this paper mainly introduces the mathematical model of drive motors in the dq coordinate system and gives the relevant equations of motion and the other equations which are involved in the control process． The energy source is storage battery； this paper presents the mathematical model of the selected power batteries(1ithiumbatteries)and the terminal voltages． Secondly, using the internal installed module of the automobiles’ simulation ADVISOR， bining mathematical model of the driving motor and power cell， the entire car dynamics simulation model of pure electric vehicle is established， simulated the electric vehicles’ power performance and driving course． Through the inspection of the matching parameter by simulation， the matching parameter is proved to be reasonable．