纯电动汽车动力性及经济性分析

学校代号10532学号S10021003分类号U463.2密级公开硕士学位论文纯电动汽车动力性及经济性分析学位申请人姓名周胜培养单位机械与运载工程学院导师姓名及职称周云山教授学科专业车辆工程研究方向新能源汽车论文提交日期2013年3月21日学校代号：10532学号：S10021003密级：公开湖南大学硕士学位论文纯电动汽车动力性及经济性分析学位申请人姓名：周胜导师姓名及职称：周云山教授培养单位：机械与汽车工程学院专业名称：车辆工程论文提交日期：2013年3月21日论文答辩日期：2013年3月29日答辩委员会主席：龚金科教授ThedynamicandeconomicanalysisofpureelectricvehiclebyZHOUShengB.E.(HunanUniversity)2010AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinAutomotiveEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessorZHOUYunshanMatch,2013硕士学位论文I湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密□，在______年解密后适用本授权书。2、不保密□。（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日纯电动汽车动力性及经济性分析II摘要汽车作为现代文明的标志，给人类带来了巨大的利处。近年来，由于石油资源的日益匮乏和空气污染的逐渐加重，传统的内燃机汽车越来越不能满足时代的要求，纯电动汽车以其零污染、噪声低、能量来源多样化、能利用低谷电源等优势越来越受到青睐，各大汽车厂在纯电动汽车上的投入比例也越来越大。纯电动汽车的动力性经济性指标：最高车速、加速时间、最大爬坡度和续驶里程是衡量纯电动汽车性能的标准。本文研究的主要内容就是关于纯电动汽车的动力性与经济性。首先是进行驱动系统的匹配，根据动力性指标确定驱动电机，根据经济性指标和驱动电机与动力电池电压及最大功率之间的关系确定动力电池，提出去掉离合器只保留扭转减振器的方法，接着分析单档变速箱的可行性，确定两档变速箱速比的大小。然后在ADVISOR的平台下进行仿真，在仿真前，针对其控制策路的不足，根据本车的要求，做出了相应的改进，重新确定了换挡点，由于ADVISOR自带的再生制动控制策略再生制动的比例只随车速改变而没有考虑电池SOC，因此重新建立了自己的再生制动控制策略。最后在ADVISOR里二次开发生成了自己的车型，仿真得出了相应的动力性经济性结果。并验证了二档变速箱相对于单档变速箱的优势和新的控制策略对比原有的控制策略在续驶里程和能量回收上的优势。由于仿真结果不能很好地满足设计要求，通过调节速比可以使纯电动汽车最大可能工作在高效区，同时纯电动汽车的动力性也与速比相关，因此设想通过速比的优化，建立动力性和经济性双目标的优化适应度函数，使动力性和经济性指标得到优化，从而满足设计要求。最终通过仿真得出的新的速比对纯电动汽车的动力性经济性有了较大提升，满足了设计要求。受制于目前动力电池技术还未取得有效突破之前，本文的研究内容为纯电动汽车的动力性和经济性的提升提供了另外的方法，特别是对续驶里程的提升方法的研究上。关键词：纯电动汽车；动力性经济性；ADVISOR；控制策略；速比调节硕士学位论文IIIAbstractAsasymbolofmoderncivilization，autohasbroughtgreatconveniencetohumanbeings.Recently,duetotheincreasingscarcityofoilresourcesandheavierairpollution,traditionalinternalcombustionenginevehiclesarebadlyunabletomeettherequirementsofthetimes.Pureelectricvehicle,withitsadvantagesofzeropollution,lownoise,diversificationofenergysourcesandthecapabilitytoemploythetroughpower,isbecomingmoreandmorepopular.Majorautomobileplantsinvestalotofmoneyinpureelectricfield.Thedynamicandeconomicindexesofpureelectricvehicle:maximumspeed,accelerationtime,maximumclimbablegradientandthedrivingrangearestandardsofmeasuringtheperformanceofpureelectricvehicles.Thispapermainlyfocusesonthedynamicandeconomicindexesofpureelectricvehicle.Thefirstistomatchthedrivingsystem,todeterminethedrivemotorbydynamicindexes,todeterminethepowerbatteryonthebasisoftheeconomicindexesandtherelationshipamongthedrivemotor,thepowerbattery'svoltageanditsmaximumpower,proposingawaytoretainthetorsionaldamperandremovetheclutch.Thenthispaperistryingtoanalyzethefeasibilityofasingle-speedgearbox,andtodeterminethespeedratioofthetwo-speedgearbox,thendoingsimulationonADVISORplatform.Beforesimulation,fortheinsignificanceofthecontrolstrategyandaccordingtotherequestofthecarandthemotorefficiencymap,shiftpointisre-determined.Becauseinthedefaultregenerativebrakingcontrolstrategy,theregenerativebrakingproportiononlychangeswiththevehiclespeedwhilenotconsiderthebatterySOC,re-establishingtheregenerativebrakingcontrolstrategyisneeded.Finally,newmodelhasbeengeneratedinADVISOR,inwhichthecorrespondingdynamicandeconomicresultshavebeengot.Itcanverifythatthesecond-speedgearboxismoreadvantageoustothesingle-speedgearboxandthenewcontrolstrategyismoreadvantageoustothedefaultcontrolstrategyinthedrivingrangeandenergyrecovery.Thesimulationresultscan'tfullymeetthedesigningrequirements.Byadjustingthespeedratio,wecanmakepureelectricvehiclemaximumpossiblyworkinginhighefficientarea.Atthesametime,thedynamicsofpureelectricvehicleisrelatedtothespeedratioaswell.Thustheauthorheretrytoestablish纯电动汽车动力性及经济性分析IVtheoptimazingfitnessfunctionwiththedynamicandeconomicperformanceobjectivesbyusingratiooptimization.sothatthedynamicandeconomicperformancesareoptimized,whichcanmeetthedesignedrequirements.Finally,throughthesimulation,thenewspeedratioonthepureelectricvehicle'sdynamicandeconomicperformanceshaveenhancedgreatly.Anditwillsatisfythedesignrequirements.Subjectingtothebottleneckofcurrentbatterytechnology,thispaperprovidesanothermethodonthestudyofthedynamicandeconomicperformancesofpureelectricvehicle,especiallyforthestudyofthedrivingrange.Keywords:PureElectricVehicles;DynamicandEconomicIndexes;ADVISOR;ControlStrategy;SpeedAdjustment硕士学位论文V目录学位论文原创性声明和学位论文版权使用授权书.................................................I摘要.....................................................................................................................IIAbstract................................................................................................................III第一章绪论.........................................................................................................11.1纯电动汽车的发展背景.................................................................................11.2电动汽车现状及国内外发展趋势........................