【正文】 此外，宿舍同學(xué)在畫(huà)圖中也給予了很大的幫助，在此也對(duì)他們表示感謝。自始至終關(guān)心督促畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)程和進(jìn)度，幫助解決畢業(yè)設(shè)計(jì)中遇到的許多問(wèn)題，還不斷向我們傳授分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的方法，并指出了正確的努力方向，使我在畢業(yè)設(shè)計(jì)中少走許多彎路。 我國(guó)純電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展迅速。電動(dòng)汽車(chē)的設(shè)計(jì)思路。在以后的研究中應(yīng)該引入人體的動(dòng)力學(xué)模型，考察其對(duì)純電動(dòng)客車(chē)操縱穩(wěn)定性的影響。建議對(duì)鋰離子電池和電動(dòng)機(jī)等關(guān)鍵部件進(jìn)行臺(tái)架試驗(yàn)，得到更為詳細(xì)的數(shù)據(jù)，增加結(jié)果的精度。 研究展望 進(jìn)一步完善和優(yōu)化仿真軟件中鋰離子電池和電動(dòng)機(jī)的模型。在這些技術(shù)的基礎(chǔ)上，為該型純電動(dòng)客車(chē)的設(shè)計(jì)匹配提供了參考，并對(duì)一些關(guān)鍵的參數(shù)進(jìn)行了分析仿真。圖 14 電池電量變化圖上圖為電池剩余電量隨時(shí)間的變化圖，可見(jiàn)，在最高速的時(shí)候電池電量下降非?？?，而 50Km/h 速度以下行駛電量消耗緩慢百度 ID：永遠(yuǎn)的楊辰 ：531301991，很高興為您服務(wù)，有問(wèn)題歡迎討論為汽車(chē)工業(yè)之崛起而奮斗29第 4 章 全文總結(jié)及研究展望 全文總結(jié) 參數(shù)匹配和整車(chē)性能仿真計(jì)算是純電動(dòng)客車(chē)設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)，它能減少實(shí)驗(yàn)次數(shù)，降低研發(fā)成本，為設(shè)計(jì)提供參考和理論依據(jù) 。百度 ID：永遠(yuǎn)的楊辰 ：531301991，很高興為您服務(wù)，有問(wèn)題歡迎討論為汽車(chē)工業(yè)之崛起而奮斗28圖 13 加速度和爬坡度上圖（圖 13）為加速度和爬坡度的結(jié)果。圖 12 電機(jī)效率上圖為電機(jī)運(yùn)行效率和實(shí)際運(yùn)行效率的關(guān)系圖，可以看出，電機(jī)的實(shí)際效率大部分落在 以上的區(qū)域內(nèi)。實(shí)際車(chē)速與需求車(chē)速的吻合程度都很完美。百度 ID：永遠(yuǎn)的楊辰 ：531301991，很高興為您服務(wù)，有問(wèn)題歡迎討論為汽車(chē)工業(yè)之崛起而奮斗27圖 11 需求車(chē)速與實(shí)際車(chē)速的關(guān)系及偏差由上圖可以看出車(chē)輛在仿真行駛過(guò)程中實(shí)際車(chē)速與循環(huán)需求曲線(xiàn)的吻合程度。 車(chē)輛仿真結(jié)果 開(kāi)始減速比選 6，這個(gè)部分速度老跟不上，沒(méi)辦法，現(xiàn)在用 ，估計(jì)是一檔減速器，電機(jī)速度高了扭矩不足的原因。 。 百度 ID：永遠(yuǎn)的楊辰 ：531301991，很高興為您服務(wù)，有問(wèn)題歡迎討論為汽車(chē)工業(yè)之崛起而奮斗25 。 。該模塊根據(jù)總線(xiàn)功率需求、電池的電壓和內(nèi)阻以及功率限定模塊中得到的功率限值。根據(jù)公式( E U)U/ 來(lái)求電池放電的最大功率，其中公式中 E 為電池開(kāi)路電壓，U 為工作限值電壓，r 是電池組內(nèi)阻， 是安全保護(hù)值，由電池 SOC 值、電池最大放電功率、允許放電功率和電壓限值得到電池組的輸出電壓限值。 功率限定模塊（limit power） 。 電池組電壓/內(nèi)阻模塊（pack Vcc. Rint） 。在實(shí)際路線(xiàn)中通過(guò)可得到的電動(dòng)機(jī)輸入功率求出轉(zhuǎn)子可得到的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。ADVISOR 中主減速器模塊的參數(shù)在變速器模塊中定義。該模塊根據(jù)車(chē)輪模塊的需求轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，考慮損耗和慣性作用等因素后計(jì)算出對(duì)上級(jí)輸入模塊的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速需求。 車(chē)輪模塊中需要定義的參數(shù)有： wh_radius=；% 定義車(chē)輪滾動(dòng)半徑，單位：(m) wh_inertia=40*wh_radius^2/2 ； %定義輪胎的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，單位：(kg*m^2) wh_1st_rrc=；%定義輪胎的滾動(dòng)阻力系數(shù)百度 ID：永遠(yuǎn)的楊辰 ：531301991，很高興為您服務(wù)，有問(wèn)題歡迎討論為汽車(chē)工業(yè)之崛起而奮斗22 定義傳動(dòng)系模型包括變速器和主減速器模塊。在需求路線(xiàn)中，模型從車(chē)輪所需的驅(qū)動(dòng)力和轉(zhuǎn)速通過(guò)牽引力控制接口和輪胎滑移率模塊計(jì)算傳動(dòng)系應(yīng)提供的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。包括變量①、②，分別對(duì)應(yīng)右側(cè)的兩個(gè)輸出量。YC_EV Vehicle39。 仿真模型圖 3 ADVISOR 界面 定義車(chē)輛模型百度 ID：永遠(yuǎn)的楊辰 ：531301991，很高興為您服務(wù)，有問(wèn)題歡迎討論為汽車(chē)工業(yè)之崛起而奮斗20圖 4 車(chē)輛模型ADVISOR 中車(chē)輛模塊的輸入量為仿真結(jié)束時(shí)的速度和系統(tǒng)可提供的驅(qū)動(dòng)力和線(xiàn)速度，根據(jù)車(chē)輛驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力平衡方程（滾動(dòng)阻力、坡度阻力、空氣阻力和加速阻力模塊）得到結(jié)果，即車(chē)輪所需要的驅(qū)動(dòng)力和速度。雖然 ADVISOR 軟件也有一些缺陷,例如,它的部件模型都是準(zhǔn)靜態(tài)的(quasistatic), 不能預(yù)測(cè)小于十分之一秒左右時(shí)間范圍內(nèi)的一些現(xiàn)象。汽車(chē)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng),其仿真更是涉及機(jī)械、電子、控制等多個(gè)領(lǐng)域,工作量很大,ADVISOR 軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中也難以涉及所有領(lǐng)域,這樣就限制了它一些功能的實(shí)現(xiàn)。MATLAB 內(nèi)置的計(jì)算程序、專(zhuān)業(yè)的仿真工具以及與其他應(yīng)用程序的接口,會(huì)減少汽車(chē)模型的搭建和仿真計(jì)算過(guò)程中工作量,同時(shí)也方便了熟悉不同編程語(yǔ)言的用戶(hù)之間的合作?，F(xiàn)在的汽車(chē)仿真方法主要有前向仿真和后向仿真兩種,目前仿真軟件也多采用其中的一種方法,使兩種方法優(yōu)勢(shì)不能互補(bǔ),而 ADVISOR采用了以后向仿真為主、前向仿真為輔的混合仿真方法,這樣便能較好地集成了兩種方法的優(yōu)點(diǎn),既使仿真計(jì)算量小,運(yùn)算速度快,同時(shí)又保證了仿真結(jié)果的精度(4)在 MATLAB和 SIMULINK軟件環(huán)境下開(kāi)發(fā)研制。用戶(hù)可以方便地研究 ADVISOR的仿真模型及其工作原理,在此基礎(chǔ)上根據(jù)需要修改或重建部分仿真模型、調(diào)整或重新設(shè)計(jì)控制策略,使之更接近于實(shí)際的情形,得出更合理的仿真結(jié)果也。(2)仿真模型和源代碼全部開(kāi)放。它主要有以下特點(diǎn):(1)仿真模型采用模塊化的思想設(shè)計(jì)。它在給定的條件下利用車(chē)輛各部分參數(shù),快速地分析各種汽車(chē)的燃油經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性以及排放性等各種性能。由于該軟件通過(guò)大量的實(shí)踐被證實(shí)具有良好的實(shí)用性,現(xiàn)在世界上許多生產(chǎn)企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)和高校都在使用該軟件做汽車(chē)仿真方面的研究。 匹配結(jié)果表 6 動(dòng)力傳動(dòng)系匹配結(jié)果額定功率 50kw額定轉(zhuǎn)速/最大轉(zhuǎn)速 2700/6750電機(jī)最大扭矩/轉(zhuǎn)速 續(xù)時(shí)里程百度 ID：永遠(yuǎn)的楊辰 ：531301991，很高興為您服務(wù)，有問(wèn)題歡迎討論為汽車(chē)工業(yè)之崛起而奮斗17額定電壓傳動(dòng)系 傳動(dòng)比 電池類(lèi)型 鋰離子電池電壓 340容量 電池單體電池個(gè)數(shù) 92Comment [楊楊2]: 本節(jié)大肆引用了參考文獻(xiàn)，害羞中百度 ID：永遠(yuǎn)的楊辰 ：531301991，很高興為您服務(wù)，有問(wèn)題歡迎討論為汽車(chē)工業(yè)之崛起而奮斗18第 3章 基于 ADVISOR 的整車(chē)動(dòng)力性仿真 [4,7,8,9]ADVISOR(Advanced Vehicle Simulator,高級(jí)車(chē)輛仿真器)是基于 MATLA和 SIMULINK軟件環(huán)境下開(kāi)發(fā)的高級(jí)車(chē)輛仿真軟件。表 5 60km/h 下不同電壓和容量下的續(xù)時(shí)里程容量電壓 90 110 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400 考慮到汽車(chē)運(yùn)行中除了行駛阻力外還有其它損耗，理論計(jì)算中續(xù)時(shí)里程應(yīng)該大些我們選擇 340V，100Ah 的鋰電池。電池不可能完全 100%放出其額定的容量，比如從放電初始時(shí) SOC 為 100%放電到 SOC 為 40%，那么該系數(shù)即為 60%，即可放出其最大容量的 60%。 elldel VACfgmP**3601????????? （11）)/(elelelroadSPtW ( 12)式中 elP為汽車(chē)以純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)所需的功率（kW） ； roadW為車(chē)輛行駛里程 S(km)所需的能量（kWh） 。 電動(dòng)汽車(chē)行駛里程 S(km)所需的能量，可以通過(guò)下式計(jì)算。參考市場(chǎng)上鋰離子電池的額定電壓(4V)及本文匹配的電動(dòng)機(jī)額定電壓范圍（300350V） ，確定電池組電壓等級(jí) V=4V80=320V。 蓄電池匹配 [4] 在車(chē)用電池的使用過(guò)程中，電池的最大放電電流不應(yīng)超過(guò) 300A，根據(jù)電動(dòng)機(jī)峰值功率 Pmax 確定電池的電壓等級(jí) V 滿(mǎn)足如下關(guān)系式。動(dòng)力電池一般有能量型與功率型兩種，為滿(mǎn)足純電動(dòng)汽車(chē)的行駛，要求采用能量型電池，匹配時(shí)主要考查其能量要求，即電池應(yīng)具有較大的容量，以增加車(chē)輛的續(xù)駛里程。沒(méi)有游離的金屬鋰，電池使用更安全。盡管價(jià)格有些貴，根據(jù)發(fā)展的趨勢(shì)，我們選擇鋰離子電池， 。蓄電池的主要新能參數(shù)有功率密度，能量密度，可靠性，壽命和價(jià)格等。如下表所示：表 3 電機(jī)不同額定功率，不同額定轉(zhuǎn)速下對(duì)減速比的要求百度 ID：永遠(yuǎn)的楊辰 ：531301991，很高興為您服務(wù)，有問(wèn)題歡迎討論為汽車(chē)工業(yè)之崛起而奮斗13額定功率電機(jī)額定轉(zhuǎn)速最高轉(zhuǎn)速車(chē)輛最高速度km最小減速比扭矩 最大減速比百公里加速時(shí)間40 2700 6750 100 40 3000 7500 100 40 3300 8250 100 40 3600 9000 100 50 2700 6750 100 50 3000 7500 100 50 3300 8250 100 50 3600 9000 100 60 2700 6750 100 60 3000 7500 100 191 60 3300 8250 100 60 3600 9000 100 若動(dòng)力電機(jī)無(wú)需驅(qū)動(dòng)其他附件（空調(diào)、等） ，則根據(jù)上表，選擇動(dòng)力傳動(dòng)系的參數(shù)如下：表 4 動(dòng)力傳動(dòng)系的參數(shù)額定功率（Kw） 50額定轉(zhuǎn)速(r/min )/ 最大轉(zhuǎn)速(r/min) 2700/6750電機(jī)最大扭矩（N*m）/轉(zhuǎn)速（r/min） 減速器 減速比 加速時(shí)間(s) 電機(jī)特性圖如下百度 ID：永遠(yuǎn)的楊辰 ：531301991，很高興為您服務(wù)，有問(wèn)題歡迎討論為汽車(chē)工業(yè)之崛起而奮斗1450kw電 機(jī) 特 性 圖0204060801001201401601802000 1000 2022 3000 4000 5000 6000 7000轉(zhuǎn) 速 （ r/min）扭矩（N*m）圖 2 電機(jī)特性圖 動(dòng)力電池參數(shù)匹配蓄電池的放電電流，放電電壓，效率，輸出功率等參數(shù)與汽車(chē)的續(xù)時(shí)里程，車(chē)速等有密切聯(lián)系，合理選擇這些參數(shù)，使其與汽車(chē)的動(dòng)力系統(tǒng)達(dá)到最佳匹配值，是提高電動(dòng)汽車(chē)性能的有效途徑。根據(jù)電機(jī)額定功率和額定轉(zhuǎn)速，電機(jī)擴(kuò)大恒功率區(qū)系數(shù) β 取 ，可計(jì)算出電機(jī)最高轉(zhuǎn)速，最大扭矩，車(chē)輛最高車(chē)速定為 100Km，可計(jì)算出傳動(dòng)系的最小減速比和最大減速比的要求。在最大傳動(dòng)比傳動(dòng)時(shí)，傳動(dòng)系統(tǒng)輸出的是最大的扭矩，對(duì)應(yīng)于車(chē)輛的最大爬坡度，在最小傳動(dòng)比傳動(dòng)時(shí)，整車(chē)將達(dá)到最大速度。 電動(dòng)機(jī)額定電壓一般由所選取的電動(dòng)機(jī)的參數(shù)決定，并與電動(dòng)機(jī)額定功率成正比，電動(dòng)機(jī)的額定電壓越高電動(dòng)機(jī)的額定功率越大。 [4] 電動(dòng)機(jī)額定電壓的參數(shù)選擇電動(dòng)機(jī)額定電壓的選擇與電動(dòng)汽車(chē)蓄電池組電壓密切相關(guān)。但 β 值的過(guò)多增加會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)工作電流的增大，增大了功率損耗和尺寸。最大轉(zhuǎn)矩=額定功率/額定轉(zhuǎn)速百度 ID：永遠(yuǎn)的楊辰 ：531301991，很高興為您服務(wù)，有問(wèn)題歡迎討論為汽車(chē)工業(yè)之崛起而奮斗11知額定轉(zhuǎn)速越低，對(duì)轉(zhuǎn)矩的要求越大，對(duì)電機(jī)的要求也越高。因此應(yīng)采用最高轉(zhuǎn)速不大于 10000r/min 的電機(jī)。轉(zhuǎn)速在 6000r/min 以上的電機(jī)為高速電機(jī)，以下為普通電機(jī)。尺寸小，質(zhì)量輕。 電動(dòng)機(jī)峰值功率及額定功率的匹配 以最高車(chē)速確定電機(jī)的額定功率 max2a*)15.*(3601UACfgmPdTN??? （1）式子中： ——電機(jī)額定功率,kW百度 ID：永遠(yuǎn)的楊辰 ：531301991，很高興為您服務(wù)，有問(wèn)題歡迎討論為汽車(chē)工業(yè)之崛起而奮斗8T?——傳動(dòng)系統(tǒng)效率m——最大車(chē)重，kgf——滾動(dòng)阻力系數(shù)，取 ——風(fēng)阻系數(shù)A——車(chē)輛迎風(fēng)面積U——最高車(chē)速，km/h計(jì)算得 PN= 以最大爬坡度確定的最大功率為 max2max1 *)*cos*(360 vACgfgP dTN ????? （2）式中，最大爬坡角 10artnaxmxi?計(jì)算得在 20Km/h 速度下的爬坡速度下僅需 31kw 的功率 計(jì)算其加速時(shí)間假設(shè)車(chē)輛在平直路面上加速，車(chē)輛加速過(guò)程動(dòng)力學(xué)方程為： wifFt??***uACdtmfg? （3） 式中， ——汽車(chē)旋轉(zhuǎn)質(zhì)量轉(zhuǎn)換系數(shù) 22*1*1riImrITfw?????百度 ID：永遠(yuǎn)的楊辰 ：531301991，很高興為您服務(wù)，有問(wèn)題歡迎討論為汽車(chē)工業(yè)之崛起而奮斗9上式： wI——車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 f——飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 i——電機(jī)到車(chē)輪的傳動(dòng)比上式經(jīng)過(guò)變形為： ????0 2)*15.*(*vduACfgmFtt? （4）即為加速時(shí)間的計(jì)算公式汽車(chē)速度與電機(jī)轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系： inrva*? (5)電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)力 tF與電機(jī)額定轉(zhuǎn)