【正文】 制系統(tǒng)框圖如圖 所示。其表達式為： n = edCU0 TeaCC RR? Te （ ） 其中 Ra（Ω）為電樞回路 串聯(lián)電阻 , 特性圖如圖 所示 [13]。 14 因此，對電動汽車，尤其是對取消了傳統(tǒng)車輛傳動系統(tǒng)的輪式驅動方式，更需作細致的深入分析和比較，以確定與之相匹配的電機 控制策略。內(nèi)燃機在其主要工作轉速范圍內(nèi)，為近似的恒力矩特性，且高效率工作的轉速范圍較窄。在電動汽車以最大車速行駛時，沒有加速度，也就沒有加速阻力，也可以忽略坡道阻力，公式（ ）可以化為： Pemax = T?1 （ 3600gfma uemax + 76140ACD uemax3） () 相關參數(shù)由表 、表 ， 其中 η T = ， ma = 14500kg, f = , uamax = 70km/h, CDA = Pemax = 179。 圖 電動 汽車行駛受力圖 電動汽車的驅動力要與行駛總阻力平衡，因此有： Ft = Ff+ Fw+ Fi+ Fj （ ） 11 公式（ ）又可以具體寫為： Ft = Gfcosα + u2a + Gsinα +δ m dtdua （ ） 其中： G 表示車輛總重力（ N）， f 表示滾動阻力系數(shù)， α 表示坡道與水平面的夾角（176。 本課題所選車型為中型客車，載員人數(shù)為 61 人，主要用于城市之內(nèi)的乘客運輸工作，這就對車輛的動力性能有較高的要 求，具體來說就是最高車速不能太低，一般要求在 70~90km/h 之間；同時，車輛要有一定的爬坡能力，爬坡能力不能低于 16%；對加速能力的要求是 0~50km/h，加速時間不大于 25s。電動機應具有高的可靠性、耐溫和耐潮性，并在運行時噪聲低，能夠在較惡劣的環(huán)境下長期工作。 電動機應具有較大的啟動轉矩和較大范圍的調(diào)速性能，以滿足啟動、加速、行駛、減速、制動等所需的功率與轉矩。 m。 各種電動機的性能比較 [3] 表 各種電動機的性能比較 項 目 直流電動機 異步電動機 開關磁阻電 動機 永磁無刷電 動機 轉速范圍（ r/min） 40006000 120xx20xx0 15000 400010000 功率密度 低 中 較高 高 功率因數(shù)（ %） — 8285 6065 9093 峰值效率（ %） 8589 9495 8590 9597 負荷效率（ %） 8087 9092 7886 9785 過載能力（ %） 200 300500 300500 300 恒功率區(qū)比例 — 1:5 1:3 1: 電動機質(zhì)量 重 中 輕 輕 電動機外形尺寸 大 中 小 小 可靠性 一般 好 好 優(yōu)良 結 構的堅固性 差 好 優(yōu)良 一般 控制操作性能 最好 好 好 好 控制器成本 低 高 一般 高 電動汽車對電機性能的要求 汽車行駛的特點是頻繁地啟動、加速、減速、停車等。三是結構簡單牢固、免維修或少維護、運轉費用更低，沒有保養(yǎng)維修的煩惱。直流電動機的優(yōu)點是：具有優(yōu)良的電磁轉矩控制特性，啟動轉矩、制動轉矩大，易于快速啟動、停車；調(diào)速比較方便，調(diào)速范圍寬，易于平滑調(diào)速；由于磁場和電樞可以分別控制，因此控制起來比較容易，而且控制性能好；直流電動機制造技術很成熟，驅動系統(tǒng)價格較便宜。同時對蓄電池管理系統(tǒng)進行總體設計和研究。 特別是以豐田為代表的日本汽車企業(yè)，已經(jīng)在混合動力技術方面掌握了絕對優(yōu)勢，并在北美等國際市場上形成了相當?shù)囊?guī)模 [16,17]。針對這一形勢，按照國務院指示，國家發(fā)展改革委組織制定了《汽車工業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃》，對 我國汽車工業(yè)發(fā)展進行了全面規(guī)劃部署，財政部、科技部等部門也制定了《節(jié)能與新能源汽車示范推廣財政補助資金管理暫行辦法》，推出了“十城千輛”計劃等一系列國家行動方案，加大了對電動汽車的政策支持力度。 最后，雖然電動城市客車單車的運行成本要比電動轎車的高，但是總的來看運行成本和社會效益比還是優(yōu)于電動轎車，而且政府和企業(yè)也還是可以承受 [1,2]。電動汽車的電動機控制系統(tǒng)，可與各個電子控制系統(tǒng)包括無級變速、防抱死制動系統(tǒng)（ ABS）、制動能量回收系統(tǒng)、安全氣囊系統(tǒng)、自動空調(diào)系統(tǒng)等相協(xié)調(diào)，在電動汽車上實現(xiàn)計算機智能控制。向蓄電池充電的電力可以由煤炭、天然氣、水力、核能、太陽能、風力、潮汐等能源轉化，從而可節(jié)省日漸枯竭的石油資源。 由于電動汽車具有突出的優(yōu)勢，特別 是在環(huán)保方面的優(yōu)勢，使得電動汽車的開發(fā)和研究成為各國開發(fā)綠色汽車的主流。由于進口石油又與石油安全問題密切相關，所以又帶來了石油安全問題。因此，就目前的情況來看，環(huán)境公害是汽車行業(yè)面臨的最大挑戰(zhàn)。 38 改裝布置設計注意事項 37 第 5 章 電動客車的總體設計 6 電動汽車對電機性能的要求 designed the structureand the control of the regenerative braking system。 I 摘 要 隨著能源問題和環(huán)境問題的日益突出，現(xiàn)有車輛使用的動力方式已經(jīng)不能很好的適應未來社會發(fā)展的需要。study thecontrol strategy of the electric motor, put forward total structure of the storagebattery management system and each parts of functions, and carried on a design and researchto each part。 18 蓄電池的分類及特點 27 蓄電池組的均衡充放電設計 29 本章小結 33 再生制動系統(tǒng)結構設計 由此可見，汽車排入大氣的有害污染物除使城市空氣中的有害污染物增加、產(chǎn)生光化學煙霧和硫酸煙霧外，還導致大氣臭氧 層破壞、地球溫暖化和酸雨的形成等。 我國面臨的形勢也十分嚴峻，國內(nèi)的石油儲藏量和開采量相當有限，隨著汽車保有量的增加，石油需求越來越多，目前已不能自給，不足部分主要通過進口來滿足。因此，開發(fā)不使用傳統(tǒng)燃料的代用燃料和電動汽車、降低單位里程的燃料消耗量對緩解環(huán)境污染和保障能源供給具有重要的戰(zhàn)略意義。 （ 2） 可使用多種能源 由于電動汽車使用二次電力能源，它不受石油資源的限制，電動汽車的應用可有效地減少對石油資源的依賴，可將有限的石油用于更重要的方面。 （ 5） 更有利于智能化 由于電動汽車已達到電氣化，所以電動汽車系統(tǒng)中更利于采用先進的電子信息技術，提高汽車智能化程度。對轎車而言，空間有限，對電動機等部件的要求高，成本投入巨大，而且短期內(nèi)不會有較大的改善。 當前，國際金融危機不斷蔓延，各國汽車企業(yè)的發(fā)展都受到很大影響，企業(yè)生存面臨著極大挑戰(zhàn)。憑借雄厚的實力和巨額的資金投入，發(fā)達國家的汽車制造商已經(jīng)在全球汽車工業(yè)新一輪競爭中占據(jù)了有利地位。 通過分析各種蓄電池的性能優(yōu)缺點和本研究的使用條件，具體選擇某型蓄電池來組成蓄電池組作為本研究電動客車的動力源。直流電動機按照勵磁方式的不同可以分為：他勵、并勵、串勵、短復勵等。二是轉速彈性大，運轉精度高，并且不受電壓與負載變動的影響。當前在電動汽車上的應用極少 [3,21]。 m 8 提高到 400ON178。而工業(yè)驅動電動機通常對比功率、效率及成本進行綜合考慮，在額定工作點附近對效率進行優(yōu)化。 能夠在惡劣條件下可靠工作。以市區(qū)使用的電動公交車為例，結合市區(qū)道路的特點可以提出電動公交車的動力性能指標如下：最高車速≥ 70km/h； 0～ 50km/h 加速時間≤ 25s；最大爬坡度≥ 15%[7]。電動汽車在路面上行駛時受到滾動阻力 Ff（ Nm）和空氣阻力 Fw（ Nm），加速阻力 Fj（ Nm）和重力沿道路坡面方向的分力 —— 坡道阻力Fi（ Nm）。 表 電動汽車傳動系相關參數(shù) 主減速比 i0 變速器變速比 一擋 CDA（ m2 ） 二擋 f 三擋 r 四擋 T? 五擋 1 ? 倒擋 12 最高車速要求校核 根據(jù)設計期望的最高車速（ 70km/h），可以進行電機的最大功率的計算，從而驗證所選電動機的功率是否達到要求。 對于傳統(tǒng)的燃油汽車，內(nèi)燃機以其熱效率高 、重量小、體積緊湊的特點，在傳統(tǒng)車輛驅動中占據(jù)統(tǒng)治地位。 對于電動車輛，一般繼承己被人們接受的傳統(tǒng)內(nèi)燃機車輛踏板式或手柄式的控制方式，對駕駛者的驅動意識，也應具有與傳統(tǒng)內(nèi)燃機車輛一致或更優(yōu)良的驅動響應。 ⑵永磁直流電動機機械特性 當電動機電樞兩端加恒定電壓（ Ud0=常數(shù)）時，電動機轉速隨電磁轉矩變化的關系 n=f(Te)，稱為直流電動機的機械特性。 100% () n eT 0 U1 ＞ U2 ＞ U3 U1 U2 U3 16 其中， P1為電動機輸入功率， P2為電動機的輸出功率， ∑ P為各項損耗功率 [13]。電動機作為電機驅動系統(tǒng)的動力源，是電動汽車動力系統(tǒng)的核心，已成為電動汽車發(fā)展的瓶頸。 （ 3）泄氣系統(tǒng)。電壓、容量和密封在線上進行 100%檢驗。主要缺點為：容器需要耐高壓，一般充電后氫壓達 3~5MPa, 19 這就需要用較重耐壓容器，降低了電池的體積比能量及質(zhì)量比能量；自放電較大；不能漏氣，否則電池容量減小，并且容易發(fā)生爆炸事故；成本高；能量密度低。 Ni– Cd 電池的主要特點是容易充電、壽命長、維 護方便，可以制成無需維護的密封和全密封結構的電池。 （ 3）無污染，環(huán)保型。 空氣電池 鋅 – 空氣電池的特點 （ 1）比能量大。 L1，也是鉛酸電池的 2 ~ 3 倍。 （ 4）安全性好。 鋁 – 空氣電池的特點 （ 1）比能量大。電池質(zhì)量大幅度減小，可使電動汽車的整備質(zhì)量降低，電動汽車的續(xù)駛里程延長。由于鋁不可能在水溶液中重新電沉積到電極上，因此，不能像一般的蓄電池那樣充電，只能采用更換電極的機械充電模式 [6]。 本研究用蓄電池 本研究用鉛酸蓄電池 圖 為本研究純電動中型城市客車所選用的 12V110Ah 鉛酸蓄電池，由廣州某公司生產(chǎn)，技術參數(shù)見下表 。 蓄電池管理系統(tǒng)總體設計 蓄電池管理系統(tǒng)功能及結構 蓄電池管理系統(tǒng)的作用就是用來對蓄電池組的使用進行全面管理，它是電動汽車上一個重要而基本的組成部分。 主控機的選擇及介紹 主控機采用研華公司的 UNO2052 嵌入式計算機，該產(chǎn)品實時操作系統(tǒng)技術，提供 Windows 既有解決方案，支持大部分網(wǎng)絡接口，具有開放結構、豐富擴展功能、無風扇和無盤設計的特點，是工業(yè)級應用的理想平臺。集中檢測法是用一套檢測電路分時檢測各個單體電池。集中 /分布式檢測除了具有前集中檢測和分布檢測的優(yōu)點之外，還具有增加搭建 26 系統(tǒng)的靈活性和擴展性、提高系統(tǒng)的可靠性和性價比等優(yōu)點。 CAN 總線驅動器采用 82C250，它是 CAN 控制器和物理總線的接口，提供對總線的發(fā)送和接收功能。本研初始化 查詢 CAN 數(shù)據(jù) 合上 K1 延時 10ms 斷開 K1，合上 K2 讀取 A/D 數(shù)據(jù) 斷開 K2 數(shù)據(jù)預處理 數(shù)據(jù)封裝 CAN 發(fā)送數(shù)據(jù) 等待確認 28 究具體選用的是南京某公司生產(chǎn)的 TBC300E 型傳感器，結構如圖 所示，其主要性能參