【正文】 由此筆者認為，由于該款電機在性能參數(shù)方面和設(shè)計要求差距較大；在外特性曲線上可以看出其高扭矩輸出的區(qū)間，占整個轉(zhuǎn)速區(qū)間的比例太小。鎳氫電池和鋰離子電池相比鉛酸電池有著循環(huán)壽命長、續(xù)駛里程長的優(yōu)點,但是同樣面臨體積、重量、容量、充電速度及成本無法兼顧的問題。(3) 消費觀念在我國,汽車并不只是簡單代步工具,更大程度上是一種身份的象征。文章探討了筆者眼中的電動汽車的未來發(fā)展，以及突破現(xiàn)有技術(shù)瓶頸的方法。盤老師嚴謹求實的科學(xué)態(tài)度使我受益匪淺，成為我今后工作學(xué)習(xí)中的寶貴財富。在此論文完成之際，對在我的本科學(xué)習(xí)階段給予我學(xué)習(xí)和生活上關(guān)心和幫助的人表示衷心的感謝。因此發(fā)展電動汽車將有可能使我國在汽車領(lǐng)域跨越式發(fā)展并趕超汽車發(fā)達國家，從而促進整個民族汽車工業(yè)的振興。電動汽車的電池可采用標準化模塊的方式直接進行更換,以節(jié)省車主的充電時間,提高充電效率,同時充電站還負責(zé)電池的技術(shù)維護和廢舊電池的回收。采用鉛酸電池比汽油機驅(qū)動有一定價格優(yōu)勢,但是由于它太過笨重,充電時間又長,因此只被用于車速小于50km/h的各種場地車、高校校內(nèi)通行車、高爾夫球車、垃圾車以及送報車上。綜上所述，該型電動車加速性能并不能滿足要求。文章提供了整車的仿真模型流程圖，提供了在Cruise軟件中控制流程的建立過程以及各個模塊的功用和需求的參數(shù)。然后是“Monitor”模塊，這一模塊主要是管理具體仿真結(jié)果的輸出。在對每個模塊進行具體的參數(shù)設(shè)置之后，模型即建立完成。圖11 電機參數(shù)設(shè)置圖12 電機外特性設(shè)置圖13 電機效率設(shè)置 對電池模型的建立 根據(jù)該型電池說明書等資料，以及相關(guān)實驗數(shù)據(jù)，可得到該型號電池部分基本參數(shù)。和一維流體動力學(xué)軟件Flowmaster和KULI有接口各種駕駛循環(huán)的燃油消耗和排放；電機額定功率5kW，最大功率15kW，可以滿足功率要求。m，要求速度由0加到45km/h ,δ =，M=800kg，ig1，i0=，η=，r=，CD=，A=，f=。 電動機最大輸出轉(zhuǎn)矩計算根據(jù)電動汽車的最大爬坡度要求，可得電動汽車需求的最大轉(zhuǎn)矩。通過該車外形設(shè)計參數(shù)，可得車輪半徑r=,vmax=50km/h，則： (16)(2) 由電機的最大轉(zhuǎn)速對應(yīng)的最大輸出轉(zhuǎn)矩Tmax，和最高車速對應(yīng)的行駛阻力Fmax確定速比的下限。ｕｒ—相對速度，在無風(fēng)時即車輛的行駛速度。電動汽車在進行參數(shù)匹配的時候，首先必須建立電動汽車的行駛動力學(xué)模型，對電動汽車行駛過程中力與功率的平衡進行分析。相比之下，差速半軸式的傳動方式，因其結(jié)構(gòu)簡單，零部件易于獲得，控制方式簡單而且類似于傳統(tǒng)汽車，維修也相對簡易。轉(zhuǎn)向時，轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角為，電動機調(diào)速器根據(jù)的大小控制兩個電動輪以不同的速度旋轉(zhuǎn)。電動汽車的車身底盤和傳統(tǒng)動力汽車大同小異，可以利用現(xiàn)有汽車技術(shù)，以節(jié)約研發(fā)成本和研發(fā)時間。 車身及底盤電動汽車已經(jīng)具有各種車型，包括電動轎車、電動客車（微型、小型、中型和大型）、電動貨車（微型、小型、中型和大型）及其他改裝的電動車輛。蓄電池速度給定PDRN制動（踏板）電機控制器電動機機械傳動裝置驅(qū)動輪圖2 差速半軸方案蓄電池速度給定PDRN制動（踏板）電機控制器左電動輪右電動輪圖3 電動輪方案電動輪方案是采用多電機，將電機裝配于車輪上，或者和輪邊減速器相配合。因為個別的蓄電池性能變化后，影響到整個動力電池組的性能，用蓄電池管理系統(tǒng)對整個動力電池組和動力電池組中的每一個單體電池進行控制，保持各個電池間的一致性，還要建立動力電池組的維護系統(tǒng)，來保證電動汽車的正常運行。目前，電動汽車用電池已經(jīng)經(jīng)過了三代的發(fā)展。而傳統(tǒng)的汽車設(shè)計理念和設(shè)計方法，在面對電機和電池技術(shù)的掣肘時，也往往一籌莫展。電動機的能量來自于動力電池。法國是最積極研制和推廣電動汽車的國家之一。調(diào)整次數(shù)調(diào)整日期調(diào)整后價格調(diào)整次數(shù)調(diào)整日期調(diào)整后價格1199862120019219996222002332000223200244200052420025520006252003162000726200327200082720035820009282003792000929200411020009302004311200093120048122001132200531320012332005514200133420056152001435200571620015362006317200163720065182001738200711920018392008220200194020086世界上很多國家把發(fā)展電動汽車作為其發(fā)展新能源戰(zhàn)略的重要組成部分。據(jù)有關(guān)媒體報道，而在2009年，我們國家更是成為世界第一大汽車市場?？紤]開發(fā)經(jīng)費和開發(fā)周期，建立計算機仿真模型對電動汽車的性能進行仿真分析是有意義的。36第六章 仿真結(jié)果的分析31 13 驅(qū)動電動機和驅(qū)動系統(tǒng)10 本研究的意義13 控制技術(shù)15 安全保護系統(tǒng)16第三章 電動汽車傳動系18 本章小結(jié)28 本章小結(jié)30 電動汽車是由車載動力電池作為能量源的零排放汽車。第一章 緒 論 電動汽車研發(fā)的意義眾所周知，當(dāng)今社會已經(jīng)成為了“輪子上的社會”，人類越來越依賴于各種各樣的交通工具。日本還設(shè)定了在2010年之前在國內(nèi)普及5萬輛燃料電池汽車的目標。傳統(tǒng)汽車由內(nèi)燃機提供動力，動力從內(nèi)燃機輸出后，送達飛輪和離合器，再進一步傳遞到傳動系，直至驅(qū)動車輛前進。對于純電動車而言，目前最大的障礙就是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)以及價格影響了產(chǎn)業(yè)化的進程，與混合動力相比，純電動車更需要基礎(chǔ)設(shè)施的配套，而這不是一家企業(yè)能解決的，需要各企業(yè)聯(lián)合起來與當(dāng)?shù)卣块T一起建設(shè)，才會有大規(guī)模推廣的機會。顯然，電動車輛和傳統(tǒng)車輛最顯著的區(qū)別就在于動力源裝置的不同，電動汽車使用蓄電池電動機系統(tǒng)，取代了內(nèi)燃機汽車采用的汽油機、柴油機、轉(zhuǎn)子發(fā)動機和燃氣輪機。以上種種裝置都有自己的優(yōu)缺點，但是綜合現(xiàn)有技術(shù)條件以及相關(guān)技術(shù)的成本，現(xiàn)代電動汽車普遍使用先進的高能電池作為其動力源。在電動汽車的制動系統(tǒng)中，還保留著常規(guī)制動系統(tǒng)和ABS，以保證車輛在緊急制動時，有可靠的制動性能?，F(xiàn)代化的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)和雷達防撞系統(tǒng)。電動汽車必須裝備電氣裝置的故障自動檢測系統(tǒng)和故障報警系統(tǒng)，在電氣系統(tǒng)發(fā)生故障時自動控制電動汽車不能啟動等，及時防止事故的發(fā)生。圖5 電動輪方案在這樣的設(shè)計方案中，我們顯然不需要也不可能擁有機械的差速裝置，取而代之的是電子差速技術(shù)。不過由于電動輪技術(shù)在控制過程中，是控制兩臺獨立工作的電機配合工作，不僅要有前后向行駛的能力，而且要實現(xiàn)電子差速。從分析電動汽車行駛時的受力狀況出發(fā)，建立行駛方程式，這是分析電動汽車行駛性能的基礎(chǔ)。因此汽車行駛過程中的總阻力為： (5)式中：Ff—滾動阻力Fw—空氣阻力Fi—坡度阻力Fj—加速阻力其中：(1) 滾動阻力：Ff可以等效的表示為： (6)式中：W—作用于車輛上的法向載荷；ｆ—滾動阻力系數(shù)，與路面種類，行駛車速以及輪胎的結(jié)構(gòu)、材料、氣壓等有關(guān)。現(xiàn)在進行改減速比的可行性驗證。確定驅(qū)動電機參數(shù)的依據(jù)主要是：1) 動力系統(tǒng)的額定功率必須滿足車輛以最高車速行駛； 2) 動力系統(tǒng)必須滿足車輛加速性的要求；3) 動力系統(tǒng)必須滿足車輛以最大爬坡度爬坡的要求；4) 動力系統(tǒng)必須滿足車輛以額定轉(zhuǎn)矩在額定車速行駛的要求； 5) 根據(jù)汽車的動力性指標選擇最適合的驅(qū)動電機 電動機的功率確定(1) 根據(jù)最高車速計算電動機功率在計算最高車速勻速行駛功率時忽略加速阻力功率與坡度阻力功率。額定轉(zhuǎn)矩大于額定轉(zhuǎn)速下的阻力扭矩，電動汽車滿足車輛行駛條件。該型電池部分參數(shù)如下：表5 電池參數(shù)標稱容量160Ah工作電壓充電放電循環(huán)壽命（80DOD%）≥3000次(70DOD%)≥5000次適應(yīng)環(huán)境充電45~85放電45~85自放電率（月）≤3%單體電池重量177。它在車輛開發(fā)過程中的傳動系匹配、車輛性能預(yù)測和優(yōu)化中都能有著出色的表現(xiàn)。發(fā)動機的冷啟動模型考慮了高等摩擦和熱力學(xué)效應(yīng)Cruise軟件需要使用者手動輸入外特性曲線的橫縱坐標，完成輸入后，點擊“updata”按鈕，軟件可自動繪出電動機外特性曲線圖。圖14 電池參數(shù)設(shè)置圖15 電池充電曲線設(shè)置圖16 電池放電曲線設(shè)置 對整車模型的建立首先，要對整車進行建模。車輪模塊主要可以設(shè)置車輪靜態(tài)和動態(tài)半徑、車輪轉(zhuǎn)動慣量以及輪胎摩擦力系數(shù)等參數(shù)。隨后，本章介紹了某型電動汽車在cruise軟件中的建模流程和部分參數(shù)。結(jié)果如下圖所示。h,充入電動汽車電池, 再釋放出來, 鉛酸電池每提供1kW如果電池問題在10年內(nèi)仍然無法攻克,隨著社會的發(fā)展,我國將迎來人口最高峰,資源緊缺、環(huán)境惡化等問題會逐漸突顯。是平衡夜間低谷用電的有效途徑，對有效利用電力具有重要意義。 在本文中，筆者通過對循環(huán)工況、最大爬坡度、全加速三種工況的仿真結(jié)果的分析，比對設(shè)計要求，認為研發(fā)小組為該型電動汽車選擇的某型電動機最大扭矩沒有達到設(shè)計要求。感謝我的同學(xué)黃建飛在我論文完成期間給予的幫助。文章首先根據(jù)跟定的車輛基本參數(shù)，如車身總重、外形參數(shù)，以及一些常量，如空氣阻力系數(shù)，地面摩擦系數(shù)等，通過汽車理論相關(guān)計算公式，計算電機的最大扭矩、最大轉(zhuǎn)速時的最大扭矩、最大功率等參數(shù)。汽車作為身份象征的這種功效將由顯示豪華富貴轉(zhuǎn)為關(guān)心地球環(huán)生態(tài)的更崇高理念,與之相對應(yīng)的一部分汽車文化也將發(fā)生重大變化。2008年3月7日,中國國家電網(wǎng)公司“電池電容混合電動汽車應(yīng)用示范系統(tǒng)研究”項目在上海通過專家驗收,這是我國純電動汽車研發(fā)邁出又一大步。通過對Cruise軟件的研究，可使我們更深入地理解電動汽車仿真技術(shù)，更好地利用該軟件進行電動汽車的性能仿真。在最大爬坡度試驗中，我們得到如下圖所示扭矩、功率、轉(zhuǎn)速車速圖線，結(jié)果如下圖所示：圖22 扭矩、功率、轉(zhuǎn)速車速圖線在加速工況仿真實驗中，電機的轉(zhuǎn)矩、功率、轉(zhuǎn)速時間圖線如下圖所示：圖23 轉(zhuǎn)矩、功率、轉(zhuǎn)速時間圖線 可知電機最大扭矩為40N然后進行相關(guān)實驗項目的環(huán)境設(shè)置。因為無論是純電動汽車還是混合動力車，其電機是相同的。電池充放電特性曲線在電機設(shè)置界面的第二界面完成輸入。電機的工作電壓是80V，最大轉(zhuǎn)速為3100rpm/min，Cruise還可以確定：經(jīng)過初步的計算，其加速性和最大爬坡度能夠滿足需要。m。cosα，所以： (28)代入ig=1，i0=，η=，m=800kg，g=，f=，α=tan1（）=176。即：在車輛行駛的每一時刻，電動機發(fā)出的功率Pe總是等于機械傳動損失的功率與全部運動阻力所消耗的功率之和。其數(shù)值為： (2)式中：Tt—作用與驅(qū)動輪上的轉(zhuǎn)矩；r—車輪半徑。而且電動輪方案由于使用了多電機驅(qū)動的模式，在這個方案中應(yīng)用的電機的性能要求顯然要小于差速半軸方案，便于電機的設(shè)計和生產(chǎn)。即電機動力輸出后，直接到達減速器，或通過差速器和車軸，傳送到車輪上。采用此種方案的電動汽車，其控制方式和傳統(tǒng)汽車是一致的。能夠?qū)崿F(xiàn)動力電池組的整體機械化裝卸。電動汽車的控制系統(tǒng)主要是對于動力電池組的管理和對電動機的控制，隨著車輛行駛工況的變化。與此同時，還應(yīng)該建立蓄電池回收和報廢工廠，使電動汽車廢舊電池對環(huán)境的污染降到最低。第三代電池是以燃料電池為主的電池，燃料電池直接將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能，能量轉(zhuǎn)變的效率高，比能量和比功率高。筆者通過分析，認為電動汽車的發(fā)展是汽車工業(yè)必然需求，而電動汽車的