【正文】 around the world, and EV has developed into the smallscale production for business. The developments of EV depend on the development of a variety of sciences and techniques, especially for the dynamic performance and driving range improvements, and costs reduction. In consideration of development cost and time, the establishment of simulation model can contribute to the performance analysis of EV. This thesis researches the method of calculation of dynamic system matching, and the design of some important parameters. We choose and design an available plan of EV powertrain system. Following the dynamic requires, with the knowledge referred to the automobile theories, we do the design of important parameters from dynamic system and matching calculations. By the simulation of the design, we start the dynamic system calculations. After getting the results of calculations, we choose one model electromotor as what we reference. The simulate model of electromotor is established, then the cycle run experiment\climbing performance experiment\acceleration of all gears without slip experiment are established in Cruise. After the finish of experiments environment establishment, we can start the simulation experiments. And the analysis is taken after we get the results of the experiments then. Through the analysis, we know that the chosen electromotor cannot meet the requirement of acceleration but can meet requirements of the climbing performance. Then we pare the results with the RevTorque data we got from the test bench, we get the reason why the electromotor cannot meet the requirements of design, and this process proves the reliability of Cruise. Key words EV transmission powertrain matching simulation Cruise引 言本文涉及Cruise仿真軟件建立純電動(dòng)汽車的傳動(dòng)系及全車主要參數(shù)，可以模擬電動(dòng)汽車在不同的工況下運(yùn)行的狀態(tài)，分析所設(shè)計(jì)的傳動(dòng)系統(tǒng)的性能優(yōu)劣，便于改進(jìn)設(shè)計(jì)，優(yōu)化傳動(dòng)系統(tǒng)和整車相關(guān)參數(shù)，相對(duì)傳統(tǒng)的動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)方法，具有系統(tǒng)建模更精確，分析結(jié)果更準(zhǔn)確有效的優(yōu)點(diǎn)，而且效率大大提高。通過對(duì)設(shè)計(jì)方案的模擬，進(jìn)行方案的動(dòng)力性計(jì)算。47純電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)匹配及性能分析專業(yè)班級(jí)：交通運(yùn)輸0601 學(xué)生姓名：吳越指導(dǎo)老師：盤朝奉 職稱：講師摘要 電動(dòng)汽車是解決當(dāng)前能源短缺和環(huán)境污染問題可行的技術(shù)之一。43結(jié)論10 本研究的主要內(nèi)容17 電動(dòng)輪設(shè)計(jì)方案26 電池參數(shù)的確定39 本章小結(jié)本文主要研究整車的動(dòng)力性匹配計(jì)算，主要的參數(shù)設(shè)計(jì)。通過分析發(fā)現(xiàn)，被選擇的電機(jī)并不能夠滿足該型電動(dòng)汽車的加速能力要求，但是可以滿足該型電動(dòng)汽車的爬坡能力要求。面對(duì)如此巨大的汽車保有量，我們不得不面臨隨之而來的資源和環(huán)境壓力。而從2008年到2010年4月，發(fā)改委又多次調(diào)整油價(jià)，最新一次調(diào)整后國(guó)內(nèi)汽柴油最高零售價(jià)均價(jià)分別為8220元/噸和7480元/噸。西班牙首相薩帕特羅日前表示，歐盟計(jì)劃啟動(dòng)一項(xiàng)全新的項(xiàng)目，來支持電動(dòng)汽車的發(fā)展。豐田汽車公司還相繼推出了ESTIMA混合動(dòng)力汽車和搭載軟混合動(dòng)力系統(tǒng)的CROWN轎車。法國(guó)政府、法國(guó)電力公司、標(biāo)致—雪鐵龍汽車公司和雷諾汽車公司共同承擔(dān)開發(fā)和推廣電動(dòng)汽車的協(xié)議，共同合資組建了電動(dòng)汽車的電池公司。 電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)電動(dòng)汽車一般由車身、底盤、動(dòng)力系統(tǒng)等組成。由此可見，電動(dòng)汽車的構(gòu)造相對(duì)來說比較簡(jiǎn)單。因此研發(fā)電動(dòng)汽車不僅有利于節(jié)約能源和減少二氧化碳的排量，而且市場(chǎng)前景也很廣闊。 研究的關(guān)鍵技術(shù)確定傳動(dòng)系統(tǒng)的參數(shù)匹配首先要考慮：電動(dòng)汽車經(jīng)常行駛在市區(qū)車流密度較大的情況下，行駛速度為30～50km/h左右，故首先考慮去掉傳動(dòng)比小于1的兩個(gè)擋位(四、五擋) ；另一方面，由于電動(dòng)汽車經(jīng)常行駛的路面質(zhì)量較好，很少有起伏不平或較大坡度， 故去掉原變速器的爬坡?lián)?一擋)。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)在汽車設(shè)計(jì)領(lǐng)域的重要應(yīng)用。第一代電動(dòng)汽車用電池都是鉛酸電池，由于鉛酸電池的比能量和比功率不能滿足電動(dòng)汽車動(dòng)力性能的要求，所以就進(jìn)一步發(fā)展了閥控鉛酸電池、鉛布電池等，使得鉛酸電池的比能量有所提高，仍能夠滿足作為電動(dòng)汽車的電源使用要求。但是燃料電池的燃料往往有毒有害而且價(jià)格昂貴，需要對(duì)車輛進(jìn)行額外的設(shè)計(jì)，增加了設(shè)計(jì)和制造成本。由于充放電性能對(duì)電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的性能表現(xiàn)有著重要的影響，所以電動(dòng)汽車動(dòng)力電池對(duì)充電時(shí)的電壓和電流都有一定的要求?，F(xiàn)代電動(dòng)汽車一般使用的是交流電機(jī)、永磁電動(dòng)機(jī)或者是開關(guān)磁阻電機(jī)。差速半軸方案采用單電機(jī)系統(tǒng)，其動(dòng)力布置方案和傳統(tǒng)汽車相一致，即電動(dòng)機(jī)輸出扭矩，通過變速裝置傳輸?shù)讲钏倨魃?，差速器再通過半軸傳輸?shù)捷喩?。通常采用電壓表、電流表、電功率表、轉(zhuǎn)速表和溫度表等儀表來顯示。為適應(yīng)城市、家庭、學(xué)校和服務(wù)行業(yè)的需要，電動(dòng)汽車的車身造型，特別是微型電動(dòng)轎車，已經(jīng)有了多種多樣、豐富多彩的造型。在電動(dòng)汽車上采用滾動(dòng)阻力小的子午線輪胎，使得電動(dòng)汽車的滾動(dòng)阻力大大地降低。但是電動(dòng)汽車的動(dòng)力系統(tǒng)和傳統(tǒng)汽車完全不同，其中如電池管理系統(tǒng)這樣的系統(tǒng)，在傳統(tǒng)汽車技術(shù)中是不可能出現(xiàn)的。而在轉(zhuǎn)向時(shí)，左右兩側(cè)車輪不等速，則是靠差速器和半軸實(shí)現(xiàn)的。此方案機(jī)械傳動(dòng)裝置的體積與質(zhì)量大大減小，效率顯著提高，通過控制模塊對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速和扭矩的控制，而達(dá)到車輪不打滑不抱死的目的，以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)差速器的作用。本文第四章的相關(guān)計(jì)算也證明了我們的選擇是切合實(shí)際的，仿真結(jié)果也印證了這個(gè)結(jié)論。市場(chǎng)上多見此種類型汽車，可見其在成本控制和市場(chǎng)認(rèn)可度上具有優(yōu)勢(shì)，因而我們優(yōu)先選擇這種傳動(dòng)方式。由于電動(dòng)輪方案必然會(huì)用到電子差速等復(fù)雜技術(shù)，在這些技術(shù)的研發(fā)上，目前的技術(shù)水平很難達(dá)到能夠使這些技術(shù)得到大規(guī)模低成本的應(yīng)用。車輛行駛過程中力的平衡關(guān)系如圖27。令傳動(dòng)系統(tǒng)總傳動(dòng)比為i，傳動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械效率為ηt。在無風(fēng)條件下汽車的運(yùn)動(dòng)，ｕｒ即為汽車的行駛速度ua。車輛運(yùn)動(dòng)阻力所消耗的功率有滾動(dòng)阻力功率Pf，空氣阻力功率Pw,坡度阻力功率Pi以及加速阻力功率Pj。 (17)其中：f=，r=，則 (18)綜合市面上的電動(dòng)機(jī)參數(shù)，參考現(xiàn)有車型的選擇的電動(dòng)機(jī)，我們選擇最大轉(zhuǎn)速時(shí)轉(zhuǎn)矩T＇max=綜合市面上的電動(dòng)機(jī)參數(shù)，參考現(xiàn)有車型的選擇的電動(dòng)機(jī)，我們?nèi)max=60 N由公式： (26)在電動(dòng)汽車進(jìn)行慢速勻速爬坡時(shí)，空氣阻力Fw以及加速阻力Fj可以忽略。本文涉及的某型電動(dòng)汽車的常規(guī)車速為22km/h，所以有 (30)即電動(dòng)汽車在以常規(guī)車速（22km/h）的速度行駛時(shí)，代入上式得：加速度，m/s2 (35)速度,km/h圖8 最大扭矩平地加速情況下加速度與速度關(guān)系圖因此，參照其他電機(jī)，我們獲得電機(jī)的參數(shù)如下表：結(jié)合電機(jī)參數(shù)表，故選擇某型電機(jī)作為該型電動(dòng)汽車的動(dòng)力源。電動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)速是4000r/min，額定轉(zhuǎn)速是1500r/min。而通過對(duì)電池的考察，我們選擇了某型鋰鐵動(dòng)力電池作為電動(dòng)汽車的車載動(dòng)力電池，其標(biāo)稱容量達(dá)到了160Ah。駕駛性能（加速性能、制動(dòng)性能、爬坡性能）；傳動(dòng)系振動(dòng)（動(dòng)載荷、舒適性）。和MATLAB/SIMULINK有接口m。將這些參數(shù)輸入到Cruise軟件中，再將電池的充放電特性曲線輸入到軟件中，即可完成電池模型的建立。點(diǎn)擊界面底部標(biāo)簽，也可以獲得3D視圖和等位線視圖。驅(qū)動(dòng)循環(huán)整車控制傳動(dòng)系車身電池組電機(jī)時(shí)鐘圖17 整車建模電池是電動(dòng)汽車的動(dòng)力源，在Cruise軟件中，通過設(shè)置，可以確定電動(dòng)汽車仿真模型的電池的相關(guān)參數(shù)，如電池重量、電池組電池?cái)?shù)、單體電池電壓、最大電壓、最低電壓、充放電特性曲線等參數(shù)。電機(jī)模塊之后，需要對(duì)減速器模塊進(jìn)行設(shè)置。通過對(duì)Monitor的總線設(shè)置，我們可以在軟件輸出結(jié)果中得到相關(guān)的結(jié)果輸出。控制信號(hào)的連接由四個(gè)部分組成，即零部件（需求端）、信號(hào)輸入（信號(hào)源）、路徑、信號(hào)輸出。這對(duì)于掌握cruise軟件的功用，具有一定的幫助。：在循環(huán)工況試驗(yàn)中，我們得到了如下圖所示的電池電壓、電流、充電電量、SOC時(shí)間曲線，如下圖所示： 圖24 循環(huán)工況下的電池電壓、電流、充電電量、SOC時(shí)間曲線我們可知，該型電動(dòng)汽車運(yùn)行時(shí)，最大電流可以達(dá)到134A左右，而輸出電壓最大可達(dá)到70V左右。同時(shí)，其也不可以滿足最大爬坡度要求，但是和設(shè)計(jì)要求差距不是非常大。另外，國(guó)外的仿真軟件中的個(gè)別部件參數(shù)的單位及標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)內(nèi)還有較大差異，在使用過程中有些困難，如何利用現(xiàn)有的仿真軟件中的電動(dòng)汽車模型搭建出符合國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)要求的電動(dòng)汽車模型，這也是今后的一個(gè)研究方向。根據(jù)國(guó)內(nèi)實(shí)驗(yàn)表明,鉛酸電池的壽命只可重復(fù)充電300～500次之間。h。(2) 出行模式在電動(dòng)汽車時(shí)代到來后初期,一部分習(xí)慣燃油汽車時(shí)代出行方式的人們會(huì)因?yàn)橐粫r(shí)無法適應(yīng)而放棄開車選擇城市公交或騎自行車,如此將促進(jìn)公交事業(yè)快速發(fā)展,城市及城際的公交布局將日趨完善。但迄今為止，電動(dòng)汽車還未真正實(shí)現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)作和服務(wù)于經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，電動(dòng)汽車在公交客車和旅游客車領(lǐng)域的優(yōu)先發(fā)展優(yōu)勢(shì)還未得到實(shí)現(xiàn)?？傊?，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人類文明的進(jìn)步，電動(dòng)汽車將得到更大的發(fā)展。m，額定扭矩為32Nm，最大轉(zhuǎn)速時(shí)的最大扭矩為10N首先，向我尊敬的導(dǎo)師——盤朝奉老師致以崇高的敬意和衷心的感謝。 吳越2010年6月4日參考文獻(xiàn)：[1]丁成斌，[2]，[3]盧向前. ，[4]胡敏強(qiáng)，[5]王書賢，2006年第8期[6]，[。不僅在學(xué)習(xí)上，在生活中盤老師也給予了無微不至的關(guān)懷和無私的幫助。h，及其他相關(guān)參數(shù)。筆者通過對(duì)當(dāng)代電動(dòng)汽車技術(shù)對(duì)人類社會(huì)的重要意義，以及它可能帶來的重大影響入手，闡述電動(dòng)汽車在未來全球汽車工業(yè)中將起到巨大的作用，對(duì)于我國(guó)汽車工業(yè)的崛起，意味著一次巨大的契機(jī)。我國(guó)能源匱乏，加上出產(chǎn)石油國(guó)家地區(qū)政局動(dòng)蕩和戰(zhàn)火不斷，減少對(duì)石化燃料的依賴是我國(guó)的當(dāng)務(wù)之急。長(zhǎng)途運(yùn)輸方面有一部分會(huì)仍然留給燃油汽車,但隨著電動(dòng)汽車的逐步普及,長(zhǎng)途公路沿線充電站的增設(shè),燃油汽車在長(zhǎng)途方面的份額也會(huì)逐漸減少,或成為有益的補(bǔ)充。以目前的研發(fā)狀況來看,預(yù)計(jì)在未來5～7年內(nèi),純電動(dòng)汽車的電池問題有望得以解決