【正文】 最后感謝我的父母和親人，感謝他們多年來對我無微不至的關懷，感謝他們對我精神和物質(zhì)上的支持，感謝他們?yōu)槲覠o私奉獻的一切。盤老師嚴謹求實的科學態(tài)度使我受益匪淺，成為我今后工作學習中的寶貴財富。在此論文完成之際，對在我的本科學習階段給予我學習和生活上關心和幫助的人表示衷心的感謝。(5) 本文選擇的電機能夠滿足最大速度要求，但是無法滿足最大爬坡度和加速性要求。通過研究，筆者對于該型號電動汽車的動力系統(tǒng)參數(shù)匹配，得出如下結(jié)論：(1) 傳動系布置形式為差速半軸式，無多擋變速裝置；(2) ；(3) 滿足動力性要求的電機的最大轉(zhuǎn)速為4000r/min，額定功率為5kW，最大扭矩為70N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)有技術瓶頸的方法。因此發(fā)展電動汽車將有可能使我國在汽車領域跨越式發(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。夜間電力資源的過剩與浪費是我國乃至全世界大中城市的共同問題，電動汽車可以利用夜間充電。我國在電動汽車方面已經(jīng)開展了大量的研發(fā)工作，國家和有關部門和單位都投入了相當?shù)娜肆ξ锪?，也取得了許多的成果。(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。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,同時充電站還負責電池的技術維護和廢舊電池的回收。屆時純電動汽車將毫無疑問地取代普通燃料汽車成為人們的主要出行工具,普通燃料汽車所帶來的廢氣排放等問題將得以改善,汽車燃料不再單純依賴石油,我國的汽車工業(yè)將進入純電動汽車時代。在標準工況下,一次充電續(xù)駛里程可達300km,最高時速100km/h,一次充電時間小于3h, kW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。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。據(jù)了解,我們可以在相應軟件基礎上進行二次開發(fā)，利用其中現(xiàn)有的大部分車輛模型，僅對少數(shù)不符合使用要求的模型進行改造或重新建模。由此筆者認為，由于該款電機在性能參數(shù)方面和設計要求差距較大；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。綜上所述，該型電動車加速性能并不能滿足要求。在加速試驗中，可得到電壓充電電量電流SOC時間曲線。m，最高轉(zhuǎn)速為3500rpm。通過在Cruise軟件中進行上述三種仿真實驗，我們得到如下結(jié)果：在循環(huán)工況中，速度—加速度—時間曲線如下圖所示： 圖19 速度（紅）、加速度（藍）時間曲線在最大爬坡度試驗中，可得到爬坡度—速度曲線，如下圖所示： 圖20 爬坡度（紅）—速度曲線由圖可知，%（6km/h），不符合設計要求。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)。 本章小結(jié)本章初步介紹了Cruise軟件，并且介紹了在Cruise軟件中的建模過程和軟件的一部分功能。絕大多數(shù)模塊在完成正確的設置后可以自動建立控制信號連接，但是依然有一些模塊需要手動設置連接，或者手動修改連接。在這個模塊中，可以設置換擋方式、檔位數(shù)、加速踏板及制動踏板的踏板力、踩下踏板的習慣（一踩到底、點踩或其他形式）等。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。制動模塊可以設置電動汽車的制動器的尺寸、制動器的摩擦系數(shù)、效率及轉(zhuǎn)動慣量等參數(shù)。在電動機模塊中，通過設置，可以實現(xiàn)對電動機諸如外特性曲線、重量、大小、最大工作電壓、額定功率、額定扭矩等的輸入，以實現(xiàn)電動汽車驅(qū)動電機在Cruise軟件中的再現(xiàn)。注意，Cruise軟件有兩個電動機功能模塊。在對每個模塊進行具體的參數(shù)設置之后，模型即建立完成。如下圖所示。Cruise軟件需要使用者手動輸入特性曲線的橫縱坐標，完成輸入后，點擊“updata”按鈕，軟件可自動繪電池的充放電特性曲線圖。h。圖11 電機參數(shù)設置圖12 電機外特性設置圖13 電機效率設置 對電池模型的建立 根據(jù)該型電池說明書等資料，以及相關實驗數(shù)據(jù)，可得到該型號電池部分基本參數(shù)。電動機外特性曲線在電機設置界面的第二界面完成輸入。m2，最大轉(zhuǎn)速的扭矩時0N 對電機模型的建立。和一維流體動力學軟件Flowmaster和KULI有接口智能化的司機模型根據(jù)人體反應真實地再現(xiàn)車輛的行為應力\應變計算所需的集中載荷；評價新概念車型例如純電動車、混合動力車；各種駕駛循環(huán)的燃油消耗和排放；而且在軟件中使用的模塊化理念，使得Cruise能夠靈活勝任各種常見的整車或傳動系的仿真計算任務。我們通過對市場上電機性能參數(shù)的掌握，我們選擇了某型電機作為某型電動汽車的驅(qū)動電機。m，最大轉(zhuǎn)速時的最大轉(zhuǎn)矩為10N電機額定功率5kW，最大功率15kW，可以滿足功率要求。m32額定功率，kw5額定電壓，V80最大轉(zhuǎn)速, rpm4000 電池參數(shù)的確定結(jié)合確定的電機參數(shù)，參考市面上已有的動力電池，我們選定某型號的鋰鐵動力電池作為我們的動力源。額定電壓80V。電動機的最大轉(zhuǎn)速是4000r/min，額定轉(zhuǎn)速是1500 r/min。m，要求速度由0加到45km/h ,δ =，M=800kg，ig1，i0=，η=，r=，CD=，A=，f=。m。綜上可得： (29) 電動機額定轉(zhuǎn)矩計算當電動汽車以額定車速在平地上勻速行駛時，電動機輸出的轉(zhuǎn)矩即為額定轉(zhuǎn)矩。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。加速性能和爬坡度：電動機的功率越大，電動汽車的后備功率就越多，從而其加速性能和爬坡度就會越好，但過多的后備功率導致電動機的體積和質(zhì)量增加，且由于電動機不能經(jīng)常工作在額定功率附近，效率下降，增加電動汽車不必要的能量消耗。= N，r=。通過該車外形設計參數(shù)，可得車輪半徑r=,vmax=50km/h，則： (16)(2) 由電機的最大轉(zhuǎn)速對應的最大輸出轉(zhuǎn)矩Tmax，和最高車速對應的行駛阻力Fmax確定速比的下限。傳動系主要參考設計參數(shù)以及動力性要求如下表表3所示：表2 傳動系參考設計參數(shù)傳動系部件設計參數(shù)設計值電池組額定電壓/V額定放電容量/Ah80150其他迎風面積A/m2空氣阻力系數(shù)CD車輪滾動半徑r/m表3 動力性要求最高車速50 km/h加速性能 0—45km/h小于10S爬坡度不小于20% 傳動比的確定首先，我們比照參考車型。在純電動汽車中，Pe為電動機的輸出功率。(4) 加速阻力： (10)式中：δ—車輛旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)。ｕｒ—相對速度，在無風時即車輛的行駛速度。汽車加速行駛時還需要克服加速阻力。傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車中，Tt是由發(fā)動機產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩，由于電動汽車采用電動機驅(qū)動，所以在電動汽車中Tt是由電動機輸出的轉(zhuǎn)矩經(jīng)傳動系統(tǒng)傳遞到車輪上的。同時，地面對驅(qū)動輪產(chǎn)生反作用力Ft。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模型，對電動汽車行駛過程中力與功率的平衡進行分析。因此在計算滿足純電動汽車行駛要求的性能應針對全部行駛工況。但是電動輪方案的缺點也很明顯，就是控制復雜。而電動輪方案則是充分發(fā)揮了電動機，這種新型的汽車動力源的特性，利用輪轂電機，使用單電機驅(qū)動單獨車輪，由車載計算機和電動機控制模塊控制協(xié)調(diào)不同電機不同車輪間的工作運行情況。相比之下，差速半軸式的傳動方式，因其結(jié)構簡單，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。如若電動輪技術的控制模塊能夠穩(wěn)定工作，電動輪無疑可以實現(xiàn)更好的動力性、更好的通過性和出色的穩(wěn)定性，對于提升車輛性能有巨大的作用。實踐證明，使用固定減速比的該型電動汽車的確可以通過對減速比和動力配置的優(yōu)化選擇，滿足動力性要求。不過由于是多電機驅(qū)動，電動輪方案對于電機的要求倒是比差速半軸方案有所降低，可以降低電機的研發(fā)成本。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)。實際上，我們常見的電動自行車，一般都是采用這樣的動力布置，即采用輪轂電動機驅(qū)動車輪，而不經(jīng)過其他機械裝置的傳動。電動機控制器接受速度給定（踏板）信號、制動（踏板）信號、PDRN信號，控制電機旋轉(zhuǎn)，通過機械傳動裝置驅(qū)動左右車輪。第三章 電動汽車傳統(tǒng)系一般來說，電動汽車的傳動系統(tǒng)有兩種驅(qū)動方式——差速半軸設計和電動輪設計。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，以節(jié)約研發(fā)成本和研發(fā)時間。另外在撞車、翻車或線路發(fā)生短路時，駕駛員能夠迅速地切斷電源，避免發(fā)生火災，保護乘員的安全，同時還需要注意防止電池中的電解液溢出對乘員造成的傷害。這就要求在電動汽車的底盤的布置上，打破傳統(tǒng)的內(nèi)燃機汽車底盤布置模式，加大承載空間的跨度和承載結(jié)構件的剛度，并且充分考慮防止動力電池組滲出的酸或堿液對底盤結(jié)構件的腐蝕侵害。電動汽車大多采用復合材料來制造車身結(jié)構和車身內(nèi)飾，有的豪華氣派，有的簡單實用，并且更加輕盈且美觀。 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。另外，控制系統(tǒng)還包括整車低壓系統(tǒng)的電子和電器裝置。而引起的電動機輸出功率、轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的變化，必然引起動力電池組的電壓電流的改變。任何一種電機都可以根據(jù)需求組成電動輪系統(tǒng)或差速半軸系統(tǒng)。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。再生制動顯然不可能在內(nèi)燃機汽車上實現(xiàn)。 驅(qū)動電動機和驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動電機是電動汽車的動力裝置，這是電動汽車和傳統(tǒng)汽車最根本的區(qū)別。電池充電系統(tǒng)、管理系統(tǒng)、維修系統(tǒng)和再生制動能量的回收等，是一個全新的系統(tǒng)工程。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。而超級電容具備了電能電位能電能轉(zhuǎn)換的能力，而且其充放電時間比起傳統(tǒng)電池來說有很大的提高。并且燃料電池能量轉(zhuǎn)化過程可以連續(xù)進行，反應過程能夠有效地控制，是比較理想的燃料電池電動汽車用電池。但是第二代動力電池現(xiàn)在依然是電能化學能電能的化學反應過程中儲存和供給電能，有一些特殊使用條件和一定的局限性，其中有些高能電池還需要復雜的電池管理系統(tǒng)和溫度控制系統(tǒng)，各種電池對充電技術還有不同的要求。目前，電動汽車用電池已經(jīng)經(jīng)過了三代的發(fā)展。第二章 電動汽車系統(tǒng)的組成 電動汽車的基本組成部分采用電能作為車載動力源的電動車輛，已經(jīng)有100多年歷史了。對于電動汽車的研發(fā)，伴隨著計算機技術的飛速發(fā)展，計算機的應用必然要起到更加重要的作用。根據(jù)電動機轉(zhuǎn)矩可以確定電動汽車的驅(qū)動力，然后利用電動機轉(zhuǎn)速與汽車行駛速度之間的關系計算車速，即可得到合適的傳動系統(tǒng)設計方案。而傳統(tǒng)的汽車設計理念和設計方法，在面對電機和電池技術的掣肘時，也往往一籌莫展。目前蓄電池單位重量儲存的能量太少，還因純電動車的電池較貴，又沒形成經(jīng)濟規(guī)模，故購買價格較貴，至于使用成本，有些使用結(jié)果比汽車貴，有些結(jié)果僅為汽車的1/3，這主要取決于電池的壽命及當?shù)氐挠?、電價格。而且電動汽車結(jié)構簡單，便于維修，相對于傳統(tǒng)汽車來說，有著更大的市場競爭力。由于電廠大多建于遠離人口密集的城市，對人類傷害較少，而且電廠是固定不動的，集中的排放，清除各種有害排放物較容易，也已有了相關技術。電動機的能量來自于動力電池。而電動汽車的動力系統(tǒng)和傳統(tǒng)汽車有著根本的不同。丹麥、奧地利、捷克、匈牙利等也都在開展電動汽車的研發(fā)工作。2002年法國政府、電力公司與汽車公司簽訂協(xié)議，在20個城市推廣電動汽車，使全國電動汽車保有輛達到10萬臺。法國是最積極研制和推廣電動汽車的國家之一。13產(chǎn)汽車公司也已經(jīng)于2006年向美國市場銷售混合動力汽車。．豐田汽車公司已占有全球混合動力汽車市場90％的份額。葡萄牙政府則與雷諾及日產(chǎn)達成了協(xié)議，一起打造全國性的充電網(wǎng)絡。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11998