纯电动轿车动力体系参数匹配及功用研讨_职业陈述_新动力轿车_word版.docx

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  免费在线；U46 104 专业硕士学位论文 纯电动轿车动力体系参数匹配及功用研讨 孙家永 1 1 导师名字职称 马 建 教 授 恳求学位等级 硕士 专业学位类别 及范畴称号  车辆工程 1 1 论文提交日期 2012 年 5 月 21 日 论文答辩日期 2012 年 6 月 8 日 学位颁发单位 长安大学 3 3 Power System Parameter Matching and Vehicle Performance Research of Electric Vehicle A Dissertation Submitted for the Degree of Master Candidate：Sun Jiayong Supervisor：Prof. Ma Jian Chang?an University, Xi?an, China 5 PAGE \* ROMAN PAGE \* ROMAN IV PAGE \* ROMAN PAGE \* ROMAN III 摘 要 跟着动力的日益紧缺和环境污染的加重，传统轿车工业面临着巨大的应战，各种新动力轿车成为研讨的热门，电动轿车成为往后轿车工业展开的首要研讨方向之一。纯电动轿车以车载储能设备为动力源，以电动机驱动车辆行进。因为其不耗费石油，且不发生排放污染，能够避开石油紧缺和环境污染的两层危机，因而有着广大的运用远景。 本文依托陕西省“纯电动轿车实验车研讨”要点科技项目，依据“LS6600C1”中型柴油客车渠道改装纯电动实验车。剖析了电动轿车的结构特色，并依据整车功用要求提出了适宜的动力体系安置办法，对动力体系进行参数匹配，并对整车结构参数、传动体系参数、电动机参数、电池组容量参数等进行了匹配规划。 运用依据 MATLAB 渠道的电动轿车仿真软件 ADVISOR 树立了电动轿车动力体系及整车的仿真模型。首要针对 ADVISOR 无法进行后驱轿车仿真的缺少，经过对ADVISOR 中车辆模块、车轮/车轴模块的详细剖析，在树立后驱轿车动力学模型的根底上，完结了后驱轿车仿真模型的树立。对纯电动轿车的车身模型、电机模型、电池模型、传动体系模型进行了剖析研讨。运用 VC++树立人机交互仿真界面，联合电动轿车模型对车辆进行了最高车速、加快才干、爬坡功用和续驶路程等方针的仿真研讨。仿真作用标明，车辆的续驶路程、最高车速、加快功用和爬坡功用等动力功用根本满意规划提出的功用方针要求。 论文终究对电动轿车的整车功用进行了实车路途实验。经过实验验证了仿真模型的合理性、实用性以及仿真作用的牢靠性，并进一步验证了纯电动实验车整车匹配方案的合理性。为往后电动轿车的规划供给了必定的参考价值和辅导含义。 要害词: 纯电动轿车，动力体系，参数匹配，建模仿真，整车功用 PAGE \* ROMAN PAGE \* ROMAN IV PAGE \* ROMAN PAGE \* ROMAN III Abstract As the short of energy and the pollution of environment, traditional automobile industries are faced with great challenge. Various new energy vehicles are studied and electric vehicle is regard as one of the important research directions. Electric vehicle which is composed of energy store equipment uses the motor to drive the vehicle. It could avoid oil shortages and environmental pollution, so EV has long term potential for future main streams. Supported by Shaanxi key scientific project ?The Study of Pure Electric Test Vehicle? and based on LS6600C1 medium-sized passenger vehicle, design the pure electric test vehicle. This paper introduces the character of the electric vehicle, and discusses several kinds of configuration of electric vehicle. According to the demand of the performance, the parameters of power system include transmission, motor, batteries are matched. The electric motor model, driving battery model, vehicle model and other components model in driving train are built based on the ADVISOR software which is based on MATLAB. According to the shortage of ADVISOR which can?t be applied to the simulation of rear drive vehicle, through the detailed analysis of the vehicle module and the wheel/axle module, this paper realized the establishment of rear drive vehicle simulation model on the basis of the rear drive vehicle dynamics model. Analyze the whole vehicle mode, motor model, battery model, transmission system model. Combined the electric car model with a simulation interface based on VC++, constant drive, acceleration ability, climbing performance, cruising range and cycle run are simulated. The results indicate that motive power performance can satisfy the requirement. The experiment of the whole vehicle performance was done. The results show that the maximal speed, acceleration and maximum climb grade meet the design demand. Key Words: pure electrical vehicle, power train system, parameters matching, simulation, vehicle performance PAGE \* ROMAN PAGE \* ROMAN IV PAGE \* ROMAN PAGE \* ROMAN III 目 录 榜首章 绪 论 1 研讨布景 1 国内外纯电动轿车展开现状及趋势 2 国外展开情况 2 国内展开情况 3 本课题研讨目的及含义 6 本文首要内容 7 第二章 电动轿车根本结构及要害技能 8 纯电动轿车的根本结构 8 电力驱动体系 8 电源体系 9 辅佐体系 9 电动轿车要害技能 9 电机及其操控技能 9 蓄电池及动力办理体系 12 本章小结 14 第三章 LS6600C1 电动轿车动力体系参数匹配规划 15 电动轿车动力体系安置方案 15 整车参数及功用要求 16 整车参数 16 动力性方针 17 电动轿车动力体系参数匹配 18 电动机参数匹配规划 18 传动体系参数规划 20 电池组参数匹配规划 20 电动轿车动力体系选型 22 电机参数的挑选 22 传动体系参数的挑选 24 蓄电池参数的挑选 25 本章小结 26 第四章 电动轿车动力体系模型的树立 27 仿真软件 ADVISOR 简介 27 ADVISOR 体系结构与作业原理 27 ADVISOR 的仿线 ADVISOR 的特色 30 依据 ADVISOR 后驱轿车仿线 后驱轿车动力学模型的树立 30 后驱轿车整车操控模型 32 车身模型 35 车轮模型 37 传动系模型 39 电机模型 41 蓄电池模型 43 整车模型 44 本章小结 45 第五章 联合仿线 联合仿线 MATLAB 简介 46 Visual C++简介 46 Visual C++与 MATLAB 混合编程办法 47 仿线 传动系参数的输入 50 蓄电池参数的输入 51 整车功用仿线 动力功用仿线 典型工况仿线 续驶路程仿线 续驶路程实验 62 本章小结 63 总结与展望 64 参考文献 66 致 谢 69 榜首章 绪 论 榜首章 绪 论 长安大学硕士学位论文 长安大学硕士学位论文 PAGE PAGE 2 PAGE PAGE 13 榜首章 绪 论 研讨布景 自轿车诞生一百多年以来，它对人们的出产和日子发生了深远的影响，但跟着社会的前进和经济的展开，由轿车所带来的巨大动力需求和环境污染问题也日益引起广泛的注重。2010 年全球的轿车销量抵达 7200 万辆，我国轿车的年产销量也都历史性的打破了1800 万辆，全球轿车保有量已从2009 年的9.8 亿辆跃升至2010 年的10.15 亿辆[1] [2] [3]。轿车产业已成为国际经济展开的支柱产业。可是与此一起，国际石油储量日益削减，轿车尾气污染不断加重，动力危机与环境污染两大难题已成为轿车工业未来可继续展开的最大妨碍。为了有的效应对这些问题，各国都在尽力探究开发愈加节能环保的新式交通工具。在此布景下，能够避开动力紧缺和环境污染的电动轿车被广泛看好，并且我国也将纯电动轿车列为未来电动轿车研讨的首要方向。 回忆轿车的展开进程能够看出，电动轿车的诞生比燃油轿车还要早，可是受本钱、电机驱动操控技能和电池技能的约束，导致其展开缓慢并逐步被燃油轿车所替代[4]。从能量运用的视点来看，电动轿车运用的电能能量运用率高，尤其是城市路途上频频启停的情况下，电动机可运用回馈完结能量的收回运用。从环境保护的视点来看，电动轿车运用电能能够完结零排放，并且电能来历广泛，除了传统的煤炭之外还能够运用风能、太阳能和水力等清洁动力，不光减轻了环保压力，并且十分合适未来社会动力战略展开的要求。 电动轿车在运用阶段尾气排放少，乃至能够完结零排放，因而能有用缓解日益严峻的大气污染问题，在充电阶段能够有用的运用夜间电网峰谷负荷，然后进步电网电能运用率完结节能减排。我国是石油进口大国，展开电动轿车有助于完结动力战略转型，保证国家动力安全。此外，电动轿车产业链长掩盖面广，除了传统的整车制作和轿车零部件之外，还延伸至电池、电机、电控以及电力电子等方面，有利于构成新的经济增长点 [5]。因而，在动力危机和环境污染严峻的布景下，纯电动轿车以其归纳动力运用功率高、 动力多样性和环境污染小等长处，必将成为我国处理轿车产业与环境和动力对立的首要挑选。 榜首章 绪 论 榜首章 绪 论 长安大学硕士学位论文 长安大学硕士学位论文 PAGE PAGE 2 PAGE PAGE 13 国内外纯电动轿车展开现状及趋势 国外展开情况 鉴于电动轿车的许多长处，国际各国都在活跃开发研制自己的电动轿车产品[6] [7]。日本、美国和欧洲在电动轿车技能方面取得了较大的作用，完结了小规模的商业化推行运用，在整车功用、动力蓄电池和根底设备建造等方面都处于抢先方位。 因为资源缺少，日本一向致力于电动轿车产业的展开，在产品技能开发和推行遍及方面都走在国际的前列。20 世纪 60 时代末，动力危机和石油缺少使电动轿车取得了新的展开机会，日本在 1967 年就树立了电动轿车协会，开端将电动轿车的展开提上日程。 在 1971 年，日本政府展开对电动轿车的研制支撑并拟定展开方案，清晰在随后的五年 间展开电动轿车及车用蓄电池的研讨与开发作业。进入 90 时代后，日本政府加大了对电动轿车的推行扶持力度，先后拟定出台了电动轿车遍及方案和电动轿车的补助方案[8]。 日本的三大轿车公司都有自己的电动轿车产品。丰田公司在混合动力电动轿车范畴取得了很大的成功。1983 至 1989 年期间，先后研制出 EV-10 到 EV-40 系列电动轿车[9]。1995 年研制的 RAV4-EV 在斯堪的纳维亚电动轿车会议上取得好评。1995 年混合动力轿车普锐斯研制成功，1997 年开端批量出产投进到本国商场，2000 年出口北美和欧洲取得了巨大的成功。作为一款重度混合动力电动轿车，普锐斯选用发起机和永磁同步电动机一起驱动，在燃油经济性和排放功用方面体现十分杰出。本田公司在燃料电池轿车和混合动力轿车方面研讨较多。1999 年推出 Insight 混合动力电动轿车，2001 年发布并出售 EV PLUS 纯电动轿车，之后又别离于 2004 年和 2006 年推出 Accord Hybird 与 Civice Hybird 两款混合动力电动轿车。2008 年燃料电池电动车 FCX Clarity 完结量产，现在已在日本和美国商场进行租借出售。日产公司从 1970 年开端电动轿车的根底研讨，研讨的要点是纯电动和混合动力轿车。自 1970 年展出榜首辆概念电动轿车 City 后，先后推出了 Credric EV、Avenire EV、Prairie Joy 和Altra 等纯电动轿车。2000 年发布并出售混合电动轿车 Tino。日产最新纯电动轿车 LEAF 于 2010 年底投进日本和美国商场，方案从 2012 年开端在全球规模内大规模推行。该车动力体系由永磁同步电动机、锂离子电 池组和一套制动再生体系组成，可完结 160 公里以上的巡航路程。此外，X-TRAILFCV 燃料电池电动轿车选用氢燃料电池驱动，是集日产多项中心技能于一身的新产品。 美国是石油需求大国，经过出台交通范畴动力法规活跃促进电动轿车的展开。1976 榜首章 绪 论 榜首章 绪 论 长安大学硕士学位论文 长安大学硕士学位论文 PAGE PAGE 2 PAGE PAGE 13 年出台了《电动轿车和复合轿车的研讨开发和样车试用法则》，1993 年拟定了“新一代轿车同伴方案”，现在奥巴马政府清晰提出：到 2015 年混合动力电动轿车的保有量抵达 100 万辆[9]。美国政府不断以立法的办法出台鼓舞和保证性的方针，推动电动轿车产业的展开。20 世纪初，美国三大轿车集团达成协议，一起展开高功用电动轿车电池的研讨。通用公司在电动轿车方面的研讨首要会集在混合动力和燃料电池两大类。前期的混合动力电动轿车有 GMC Sierra Hybrid 和 Saturn Vue Green Line[9]，2007 年推出的新款雪佛兰Volt 增程式电动轿车在纯电动办法下可行进 64 公里，经过动力推动体系 E-Flex 进行能量转化后，续驶路程逾越 1000 公里[7] [10] [11]。2007 年推出的雪佛兰 Equinox 燃料电池电动轿车续驶路程可达 322km。福特电动轿车的研讨方向与通用类似，混合动力电动轿车首要有 Ford Escape Hybrid 和 Mercury Mariner Hybrid，燃料电池电动轿车作用为 P2000 和 Focus FC5 等。戴姆勒-克莱斯勒公司的研讨要点放在燃料电池电动轿车上。1994 年推出了榜首辆燃料电池轿车 NECAR1，随后相继推出了 20 多辆研讨用车和原型车。现现已累计出资了 10 亿美元用于产品的研讨和开发，开发的燃料电池车累计行进路程将近 210 万公里[12]，其产品 F-Cell 方案于 2012 年在新加坡投入运转。 欧洲“城市电动车”协会于 1990 年树立，其首要作用是对各城市电动轿车的运转进行可行性研讨，设备根底设备和辅导城市的电动轿车运营。近年来，为了应对空气污染，电动轿车再次被人们看好并寄予厚望，各国纷繁参加电动轿车的研讨和开发队伍。其间法国对电动轿车的展开最为注重，法国政府为了鼓舞研制和完结产业化，出台了许多优惠、补助、支撑和扶持方针[13]。法国政府、雷诺轿车公司、美丽-雪铁龙轿车公司和法国电力公司签属了一起开发和推行电动轿车的协议，并组建了萨夫特（SAFT）电动轿车电池公司，用于研讨和开发电动轿车用高能电池[14]。2001 年，法国电力公司和博洛尔集团树立联合子公司 BatScap，开发的电动蓝色轿车（Blue car）运用高功用聚合金属锂蓄电池，最高时速 125km/h，最大行程为 200 多公里。达索飞机制作公司与 Heuliez公司协作出产的四座电动轿车选用锂聚合物蓄电池，最高速度可达 130km/h，续驶路程300 公里[15]。据欧洲电动轿车协会供给的数据显现，欧洲电动轿车拥有量在 1996 年为 5890 辆，到了 2000 年其数量增长到 16255 辆，在 5 年的时刻里增长了近 3 倍。 国内展开情况 我国对纯电动轿车的研讨开端于上世纪 60 时代。进入 80 时代，改革敞开使经济迅 榜首章 绪 论 榜首章 绪 论 长安大学硕士学位论文 长安大学硕士学位论文 PAGE PAGE 2 PAGE PAGE 13 速展开，各地纷繁开端研制电动轿车，并于 1987 年树立了我国电工技能学会电动车辆 研讨会[16]。到了 90 时代，又掀起了新的热潮，轿车研讨所、部分高校以及出产企业联 合研讨开发纯电动轿车和充电电池，并取得了一些作用[17]。在 2001 年，我国出台“十五”期间国家高新技能研讨展开方案，确立了电动轿车严峻专项项目，提出以纯电动轿车、燃料电池电动轿车和混合电动轿车三种整车研讨为中心，将电机驱动体系、多动力动力总成和电池及其办理体系作为共性技能展开研讨作业的“三横三纵”研制布局[18]。自 2009 年以来，接连拟定了《轿车产业调整复兴规划》及电动轿车“十城千辆”项目， 不断加大对电动轿车的扶持力度[19]。 在电动轿车的研制上，我国活跃安排企业、高校和科研机构联合，逐步构成了产学研一体化的展开办法，取得了丰厚的研讨作用，已有部分作用开端试运营和少数产业化出产[20]。 清华大学承当了国家 863 方案“电动轿车严峻专项燃料电池城市客车项目”，建成了燃料电池混合动力体系实验台，并拟定了紧密的测验标准，完结了很多的可行性和牢靠性研讨测验，完结了对整车动力体系及燃料电池发起机等要害零部件的测验与开发。此外，在整车操控器和 CAN 通讯开发方面也取得了很好的作用，测验和实践装车实验作用标明各项功用都能满意要求。终究研制的燃料电池轻型客车选用质子沟通膜燃料电池，最高车速 80km/h，0~40km/h 的加快时刻小于 15s，最大爬坡度 15%，续驶路程大于 165km [21]。 北京理工大学承当了国家 863 方案“电动轿车严峻专项纯电动大客车项目”，同北方华德尼奥普兰客车公司协作开发纯电动大客车。其研讨作用 BFC6110-EV 纯电动旅行客车选用由锂离子电池组和超级电容组成的双动力体系，并装有先进的多动力办理操控体系[22]，搭载 l00kw 三相异步沟通电机驱动体系，最高车速为 95km/h，续驶路程可达306.7km。2008 年北京奥运会期间，又研制了 BK6122EV 奥运用纯电动大客车，相同选用锂离子动力电池和 l00kw 沟通电机，最高车速 80km/h，续驶路程可达 190km。北京理工大学在电动车辆整车整体技能、电机驱动与测验技能、快速充电技能及演示运营等方面展开了很多的作业，取得了丰厚的研讨作用。 同济大学承当了国家 863 方案“电动轿车严峻专项燃料电池轿车项目”。自 2002 年起四年间，相继成功研制出“逾越”系列三代燃料电池轿车，实验室转鼓测验与实车道 榜首章 绪 论 榜首章 绪 论 长安大学硕士学位论文 长安大学硕士学位论文 PAGE PAGE 2 PAGE PAGE 13 路测验均显现，轿车的最高时速逾越 120 公里，接连行进路程已达 230 公里，燃料电池的经济性、动力性、耐久性得到继续进步，首要功用方针可比肩国际水平，在要害技能和零部件方面取得了具有彻底自主知识产权的专利 59 项。之后又研制出新一代燃料电池轿车，其动力体系的功率密度较上一代“逾越三号”有了明显进步，动力性和经济性得到较大改善，最大输出功率进步到 88 千瓦，最高时速增至近 150 公里，0 到 100 公里 加快时刻降至 16 秒。 西安交通大学在机电体系操控和电动轿车操控技能方面展开了很多的研讨作业。在机电操控方面运用了现代操控理论的前沿办法，并将非线性操控办法运用在电动轿车操控方面。2001 年，树立西安交通大学电动车研讨开发中心，2003 年景功研制出交大电动车 1 号，功用测验实验作用显现，选用 H∞鲁棒操控办法的再生制动操控体系能够明显进步车辆的续驶路程，标明 H∞鲁棒操控办法比传统的 PID 操控器愈加优胜。2005 年研制出西安交大电动轿车 2 号，运用现代操控理论的最新办法操操控动能量的收回，能量收回功率有了进一步的进步，续驶才干和节能作用愈加杰出。 东风轿车公司的电动车作业开端于“八五”期间，是我国最早研讨电动轿车的企业。其先后研制了我国榜首台具有自主知识产权的纯电动轿车概念车和燃料电池中巴车，并在 2003 年完结了纯电动轿车的商业化出售。2007 年，在武汉车展上展出的混合动力客车 EQ6110HEV，选用开关磁阻电机与柴油机并联驱动，运用逻辑门限与实时最优化相结合的操控战略完结多动力动力总成的集成操控，优化电机和发起机能量分配，并能完结泊车断油和能量回溃，最高车速 80km/h，续驶路程可达 500km。东风公司的电动轿车产业已构成了以研制制作和演示运营为一体的战略展开格局。 天津清源电动车辆公司要点展开电动轿车范畴的要害技能研讨、产品开发和产业化作业，先后承当并完结了“XL 系列纯电动轿车”、“清源电动轿车技能渠道研制”和“混合动力轿车操控、驱动及电池办理体系研制”等 20 多项国家 863 方案节能与新动力轿车专项和天津市严峻科技攻关专项课题，取得了很多的技能专利和科研作用，其间多项科研技能抵达国际先进水平。2004 年，以天津一汽轿车为根本车型开发的“XL-2”纯电动轿问世，其最高时速抵达 140km/h，续驶路程逾越 260km，0~50km/h 加快时刻 6.8s， 于 2005 年完结产业化并向美国出口 500 辆，成功开辟欧美商场。2008 年，建成了国内 榜首条电动轿车整车出产线和电动轿车动力总成出产线，完结单班年产纯电动轿车 2 万 榜首章 绪 论 榜首章 绪 论 长安大学硕士学位论文 长安大学硕士学位论文 PAGE PAGE 2 PAGE PAGE 13 辆和动力总成 3 万套的出产才干。2009 年，清源公司的电动轿车动力体系要害零部件实验室被认定为国家电动轿车动力总成点评实验中心，能够完结各种功率电动轿车动力总成的开发、标定和优化匹配以及燃料电池安全性等方面的实验点评。至今，清源已开宣布了大、中、小三个系列 7 个品种的电动轿车动力总成，能够满意纯电动及混合动力轿车、客车和特种车辆的需求，并在整车和要害零部件开发上取得打破，抵达国内抢先和国际先进水平。 比亚迪轿车公司凭仗其电池制方面的优势在电动轿车的研讨上走在前列，在动力电池方面的研讨处于国际的前沿，最新研制的车用动力电池 8~9 小时即可充溢，最高可满意 450~500 公里的行进要求。2006 年，推出首款电动轿车 F3e，装载其首家推出的铁动力电池 ET-POWER，续驶路程逾越 300km，最高车速抵达 150km/h，但因为根底设备不完善未能完结商业化推行。2011 年，最新研制的电动轿车产品 E6 投入商场，相同选用ET-POWER 铁电池，续驶路程逾越 300km，最高时速可达 140km/h，而百公里能耗仅为20 度电，相当于燃油车 1/3 至 1/4 的运用本钱。 尽管在电动轿车的研讨方面取得了丰盛的作用，可是我国现阶段纯电动轿车的展开还存在许多问题。整车和零部件集成化程度低，牢靠性和续驶路程等不能满意要求；相关的根底配套设备不完善，方针法规不健全，约束了电动轿车的遍及与推行；电池的功用、本钱和质量还有待进一步优化；整车操控器芯片和根底硬件等中心部件依托进口， 大功率操控器开发才干缺少；电动附件产品多依托进口，在本钱和技能方面受制于人。 本课题研讨目的及含义 从 2001 年到 2010 年，我国石油耗费量从 2.29 亿吨添加到 4.39 亿吨，石油对外依存度从 30.2%进步到 53.7%[23]。估计到 2020 年，我国轿车保有量将打破 1.5 亿辆，年耗油量将逾越 2.5 亿吨[24]。近年来我国轿车保有量快速增长，据环保部门的查询数据显现， 我国各大中型城市轿车尾气排放物占大气污染的 50%左右，2010 年国家环保中心发布的最新数据显现，轿车尾气占空气污染的份额上升到 64%[25]。各国政府经过出台愈加严峻的法律法规，并凭借节能减排技能进步燃油的能量运用率，来抵达削减轿车尾气排放的目的，可是这些办法都不能彻底处理传统燃油轿车所形成的环境污染和石油危机等一系列问题。 电动轿车以其无污染和多能量源被誉为“绿色交通工具”，对缓解国际动力危机和 榜首章 绪 论 榜首章 绪 论 长安大学硕士学位论文 长安大学硕士学位论文 PAGE PAGE 2 PAGE PAGE 13 处理尾气污染问题有着重要的作用，对我国轿车产业的展开和进步国际竞争力有着十分重要的含义[26]。电动轿车已成为轿车职业的热门，展开电动轿车产业已成为各国政府和轿车企业的一致。 我国轿车产业起步晚，与国际发达国家比较距离大，在传统轿车产业上缺少中心技能，可是在纯电动轿车技能范畴各国距离较小，根本处于同一起跑线上。在纯电动轿车的研制上，受发达国家知识产权方面的约束较少，咱们有望开宣布具有彻底自主知识产权的产品和中心技能，以缩短与发达国家距离和进步我国轿车业的国际地位。在机会与应战面前，我国有必要尽力创造电动轿车产业化条件，发挥优势跨过展开，完结轿车大国向轿车强国的转型。 本文首要内容 纯电动轿车的首要功用方针是最高车速、加快才干、最大爬坡度和续驶路程等，电动轿车能否抵达这些方针的要求，动力传动体系起着重要的作用。本文以陕西省要点科技攻关方案项目“纯电动轿车实验车研讨（2001K10-G1）”为依托，依照动力功用要求，对电动机的功率、变速器的传动比、蓄电池首要参数进行核算和匹配，并树立了动力体系各部分的仿真模型，对动力体系参数进行了验证和功用仿真。首要研讨内容如下： 本文首要介绍了电动轿车展开的情况，电动轿车的整体结构与作业原理以及电动轿车的要害技能。 针对电动轿车实验车提出的动力性方针和续驶路程方针，进行动力体系各首要部件即电动机、传动系及蓄电池的参数匹配核算及选型。 依据 MATLAB 树立整车动力传动体系及要害零部件如电动机、电池等的功用仿真模型，树立整车动力体系的仿真模型。 运用 VC++树立人机交互仿真界面，联合电动轿车 MATLAB 仿真模型对车辆进行了最高车速、加快才干、爬坡功用和续驶路程等方针的仿线 纯电动轿车的整车功用进行实车路途实验，并把实验作用与仿真作用进行比较，验证了仿真模型的合理性、实用性以及仿真作用的牢靠性，并进一步验证了纯电动实验车整车匹配方案的合理性。 第二章 电动轿车根本结构及要害技能 第二章 电动轿车根本结构及要害技能 长安大学硕士学位论文 长安大学硕士学位论文 PAGE PAGE 10 PAGE PAGE 9 第二章 电动轿车根本结构及要害技能 电动轿车是依托电力驱动行进的车辆，与传统燃油轿车的首要差异在于动力体系， 其动力体系首要由蓄电池、电机、变速器、主减速器和驱动轮等组成。电动轿车与传统内燃机轿车在动力传递方面有较大不同，动力输出部件由电动机替代发起机，这需求高效牢靠的电力驱动和动力办理体系来完结。 纯电动轿车的根本结构 电力驱动体系车轮车轮方向盘电源体系辅佐体系加快踏板制动踏板充电器空调器动力转向体系辅佐动力源蓄电池能量办理体系传动系电动机电机驱动器电子操控器纯电动轿车由电力驱动操控体系、车身、底盘和电器设备四大部分构成。因为车身、底盘和电器设备与传统轿车根本相同，因而电力驱动操控体系对整车的结构和功用起决定性作用。依照纯电动轿车的作业原理，可将其划分为电源体系、 电力驱动体系 车轮 车轮 方向盘 电源体系 辅佐体系 加快踏板 制动踏板 充电器 空调器 动力转向体系 辅佐动力源 蓄电池 能量办理体系 传动系 电动机 电机驱动器 电子操控器 图 2.1 电动轿车的根本结构 电力驱动体系 电力驱动体系首要包括电子操控器、电机驱动器、电动机、机械传动设备和驱动轮。该部分运用各种传感器检测加快踏板、制动踏板的电信号，经过处理后传送到电机驱动器操控电动机功率的输出，有用的将蓄电池的电能转化为轿车行进的动能，并在制动时运用轿车动能为蓄电池充电。 电子操控器是电力驱动体系的操控中心，依据接纳的踏板电信号向电机驱动器发送操控指令，操控电机的转速和转矩输出，完结电能与机械能之间的转化。电机驱动器接 第二章 电动轿车根本结构及要害技能 第二章 电动轿车根本结构及要害技能 长安大学硕士学位论文 长安大学硕士学位论文 PAGE PAGE 10 PAGE PAGE 9 收操控器的指令并依据电机的反应信号操控电机的转速、转矩和旋转方向。直流电机一般选用斩波进行调压调速操控，感应电机选用 DC/AC 转化器完结调频调压矢量操控， 永磁电机运用 PWM 转化器完结调压调速操控，磁阻电机经过操控脉冲频率进行调速。电动机相当于传统轿车的发起机，供给轿车正常行进时所需求的动力，还能在刹车和下坡时将能量收回为蓄电池充电。机械传动设备首要包括变速器、传动轴、主减速器，首要作用是减速增扭并将电机宣布的扭矩传递到驱动轮，因为电机具有优秀的调速特性， 所以纯电动车的传动体系能够大大简化，乃至能够选用固定减速比的变速器。 电源体系 电源体系首要包括能量办理体系、蓄电池和充电器。它的首要作用是监测各个蓄电池的运用情况，对蓄电池进行充电为电机供给电能，并完结再生制动能量的收回。能量办理体系操控和协调各部件的动力分配，监测充电进程中蓄电池的各项功用参数，最大极限的进步能量运用功率和延伸电池的运用寿数。蓄电池是纯电动轿车的储能部件，经过串并联的组合办法取得所需求的电压，为电力驱动体系和辅佐体系供给电能。考虑到制作工艺及电解液的浓度和特性差异，一般挑选功用附近的蓄电池组合运用，有助于取得杰出的一致性以延伸其运用寿数。充电器运用电网中的沟通电为蓄电池充电，常用的三段式充电器的充电进程分为恒流、恒压和涓流三个阶段。 辅佐体系 辅佐体系首要包括动力转向体系、辅佐动力源、空调、刮水器、收音机和照明除霜设备等。辅佐动力源首要由辅佐电源和 DC/AC 功率转化器组成，它的首要作用是为电动轿车的转向体系、空谐和各种辅佐设备供给动力。 电动轿车要害技能 电动轿车是一项触及轿车、电力电子、核算机、动力与新材料等范畴的高新技能产品。电动轿车集多种学科和技能于一体，其要害技能首要有电机及操控技能、电池技能、能量办理技能、车身和底盘技能。车身和底盘技能为轿车的通用技能，因而约束电动轿车遍及和展开的要害技能首要是电机及其操控技能、电池技能和能量办理技能。 电机及其操控技能 1、电机技能 第二章 电动轿车根本结构及要害技能 第二章 电动轿车根本结构及要害技能 长安大学硕士学位论文 长安大学硕士学位论文 PAGE PAGE 10 PAGE PAGE 9 电动轿车的电机归于特种电机，在满意整车动力功用的一起，还应满意行车的舒适性和习惯性。为了满意电动轿车杰出的运用功用，驱动电机应具有较宽的调速规模和较高的转速，即低速大转矩和高速恒功率的调速才干，在发起车辆、爬坡和加快时供给较高的转矩，高速行进时能进行恒功率输出。此外，因为车辆的运转环境杂乱，车用电机常常作业在振荡冲击大、尘埃多、温湿度改动大的恶劣环境中，因而有必要保证电机能在各种杂乱的环境下安稳、牢靠、安全的运转。 现在，电动轿车用电机首要有直流电机、感应电机、永磁电机和开关磁阻电机，其功用比照如表 2.1 所示。 表 2.1 电动轿车常用电机功用比较 项目 直流电机 感应电机 永磁电机 开关磁阻电机 功率密度 低 中 高 较高 转速规模(r/min) 4000~6000 9000~15000 4000~10000

  10000 峰值功率(%) 85~89 94~95 95~97 85~90 负载功率(%) 80~87 90~92 85~97 78~88 过载才干(%) 200 300~500 300 300~500 外形尺寸 大 中 小 小 电机质量 重 中 轻 轻 结构巩固性 差 好 一般 优秀 牢靠性 一般 好 优秀 好 操控操作功用 最好 好 好 好 操控器本钱 低 高 高 一般 直流电机驱动体系具有本钱低、操控简略易行、技能老练等长处，现在国内电动轿车大多选用直流驱动体系。但因为电刷和换向器在高速大负荷运转时易发生火花，使其过载才干、转速规模和保护功用受到约束，直流电机体积分量大、功率低一级要素约束了其在电动轿车上的运用。现在，电动轿车中直流驱动体系运用的份额逐步下降。 沟通感应电机驱动体系具有结构简略、本钱低价、巩固耐用、运转牢靠和免保护等许多长处。尽管感应电机比直流电机本钱低，可是操控本钱比直流电机高。近年来凭借于核算机技能、电力电子技能和微电子技能的迅速展开，沟通电机及其操控技能取得了巨大的开展，沟通电机与直流电机在操控方面的距离越来越小。 永磁电动机具有功率密度大、功率高、结构紧凑、运转牢靠等长处，在出产和日子中有着广泛的运用。永磁电动机分为永磁无刷直流电动机与永磁沟通同步电动机两类， 第二章 电动轿车根本结构及要害技能 第二章 电动轿车根本结构及要害技能 长安大学硕士学位论文 长安大学硕士学位论文 PAGE PAGE 10 PAGE PAGE 9 因为永磁无刷直流电动机具有较高的功率密度和功率以及广大的调速规模，在国内外许多电动车辆中得到广泛运用，展开远景十分广大。 开关磁阻电动机结构简略牢靠，有高的发起转矩和低的发起功率，能在较宽的转速和转矩规模内高效运转，合适于高速运转，并且操控简略灵敏、可四象限运转、呼应速度快，缺陷是输出转矩动摇大、振荡噪声大。跟着技能前进，该电机在电动轿车上的运用将有巨大的展开潜力。 2、电机操控技能 电动轿车的电动机操控办法多种多样，如传统的线性操控、变频变压操控和矢量操控技能，以及近几年展开的自习惯操控、含糊操控、变结构操控和神经网络操控等先进操控战略。 直流电机的操控首要选用的是直流斩波器，经过脉宽调制办法在斩波器频率不变的情况下改动脉冲的宽度，然后改动均匀输出电压的巨细，来操控电机的转速和转矩以抵达调速目的。二象限直流斩波操控办法常用于电动轿车直流电动机的驱动操控，选用全控电力晶体管完结电机的二象限运转，既能满意电动机办法又合适于再生制动办法，并且具有体积小，质量轻，功率高和可操控性好等长处。 感应电机干流的操控办法首要有直接转矩操控法和矢量操控法。矢量操控将定子电流作为操控变量，依据磁场定向原理，经过操控电流励磁分量来操控转子磁场、气隙磁场或定子磁场，经过操控定子电流转矩分量来操控电磁转矩，然后完结对异步电机转矩的操控。直接转矩操控与矢量操控不同，它是直接将定子磁链和转矩作为操控变量，经过检测定子的电流和电压，由瞬时空间矢量理论核算所得的磁链和转矩与给定值进行比较，然后抵达直接操控磁链和转矩的目的。这种办法愈加简练和快速，能够进一步进步体系的动态呼应才干。 永磁无刷直流电机常用的操控办法是电流斩波法，操控体系由桥式变换器、电机转轴方位检测器、PWM 操控电路等部分组成。永磁同步电机低速时多选用矢量操控法， 包括气隙磁场定向、定子磁链定向、转子磁链定向，小容量电机多选用转子磁链定向操控，且高速时用弱磁操控[28]。 开关磁阻驱动电机具有高度非线性、变参数和多变量等特色，所以其操控要求共同， 传统的操控办法不再适用。现在多选用引进情况反应法和 Backstepping 法等非线性操控 第二章 电动轿车根本结构及要害技能 第二章 电动轿车根本结构及要害技能 长安大学硕士学位论文 长安大学硕士学位论文 PAGE PAGE 10 PAGE PAGE 9 办法，以及神经网络、滑模操控和含糊操控等智能操控办法。 跟着电机及驱动体系技能的进步，操控技能不断向数字化和智能化的趋势展开。电动轿车的电机操控体系越来越多的选用变结构操控、自习惯操控、含糊操控、遗传算法、神经网络、专家体系等非线性智能操控技能，使体系结构简略，呼应速度快，抗干扰才干和鲁棒性强，进步了整个体系的归纳功用。 蓄电池及动力办理体系 1、电池技能 现在，电动轿车展开的最大妨碍是续驶路程问题，而影响续驶路程的要害要素是电动轿车的动力体系。动力电池是动力体系的中心部件，其功用的好坏对整车功用有着很大的影响。此外，蓄电池在电动轿车行进进程中会频频地进行充放电，所以动力电池要比一般电池有更高的技能要求。纯电动轿车用动力电池应满意以下几个方面的要求： 较高的能量密度及功率密度，满意纯电动轿车续驶路程和动力性的要求； 循环运用寿数长和制作本钱低，下降纯电动轿车的总运用费用； 能进行快速充电，充放电特性满意纯电动轿车的运用要求； 能在较宽的环境温度规模内作业； 安全牢靠、免保护、可收回性好。 动力电池品种很多，现在在纯电动轿车上得到广泛运用的首要有铅酸电池、镍基电池和锂离子电池。几种常见动力电池的功用参数比较如表 2.2 所示。 表 2.2 电动轿车常用蓄电池功用比较 项目 铅酸电池 镍氢电池 镍镉电池 锂离子电池 能量密度（Wh/L） 60~90 130~170 80~110 140~200 比能量（Wh/kg） 30~45 60~70 40~60 90~130 比功率（W/kg） 200~300 150~300 150~350 250~450 循环寿数（次） 400~600 600~1200 600~1200 800~1200 充电时刻（h） 8~17

  3 容忍过充电率 高 低 中 十分低 容许负载才干 高 最低 最高 低 铅酸蓄电池技能老练，功用牢靠，价格低价，单体电池电压高，温度习惯性好，比 第二章 电动轿车根本结构及要害技能 第二章 电动轿车根本结构及要害技能 长安大学硕士学位论文 长安大学硕士学位论文 page page 10 page page 9 功率根本能够满意电动轿车的动力性需求，所以在电动轿车上被广泛运用。铅酸蓄电池的缺陷首要是分量体积较大，比能量较低，作为动力电源会添加整车安置的难度，轿车的自重较大导致续驶路程较短，别的它的循环寿数较短，会添加总运用本钱。这些要素约束了它在电动轿车上的运用远景，合适作为短期展开中的过渡性电源[29]。 镍基电池首要有镍-镉电池和镍-氢电池两类，镍-镉电池长处是比能量高，比功率高， 循环寿数长，有杰出的快速充电才干，缺陷是出产本钱高、金属镉对环境污染较大，许多发达国家都已约束镍-镉电池的展开和运用。比较之下，镍-氢电池不光绿色环保，并且在比功率、比能量和运用寿数等方面比镍-镉电池都有所进步。鉴于镍-氢电池具有高功用、无污染、作业特性合适电动轿车等长处，现在各国都在活跃开发研制镍氢电池， 但其还存在价格昂贵、自放电系数高、有回忆效应、充电发热等缺陷。 锂电池首要包括锂离子电池和锂聚合物电池，与铅酸蓄电池、镍基电池比较具有更高的功用，首要体现在能量密度高、负载才干大、循环寿数长、环保无污染、自放电系数小、无回忆效应、温度习惯规模广等，成为各国轿车企业展开电动轿车的首选电源和主攻方向，也是能量存储技能研讨的热门，具有广大的运用远景。但因其出产制作本钱高，存在发热严峻等问题，现在还难以大规模运用。 2、电源办理体系 动力电池组是电动轿车的能量贮存单元，它不光为车辆行进供给能量，还在制动时收回能量，对整车功用有很大的影响。为了使电池作业在最佳情况并延伸运用寿数，需求对其作业情况进行有用的办理和合理的操控。电源办理体系对电池组的各种功用参数进行实时监控，避免电池过度充放电，消除电池间电压不平衡对蓄电池的危害，延伸电池的运用寿数，操控蓄电池的温度优并化电池组能量。 蓄电池的能量办理体系首要包括：数据收集、热办理、剩下容量的预算、电气操控、安全办理和数据通信。各部分的首要作用别离是： 运用各种传感器对蓄电池的电流、电压、温度、充放电情况及放电深度等参数进行检测； 经过实时收集电池测温点的数据对电池的温度进行操控，避免电池温度过高； (3)运用传感器取得的数据预算电池的剩下能量，即荷电情况 soc 值； 体系依据检测的蓄电池参数自动操控充放电情况，保证蓄电池安稳牢靠的作业； 第二章 电动轿车根本结构及要害技能 第二章 电动轿车根本结构及要害技能 长安大学硕士学位论文 长安大学硕士学位论文 page page 10 page page 9 依据收集的各种数据猜测电池的各种功用，对或许呈现的毛病提早报警； (6)经过整车的通信协议同享信息，实时显现电池的首要功用参数。 本章小结 本章要点介绍了电动轿车的根本结构及要害技能。详细剖析了现在用于电动轿车上的各种动力电机和动力蓄电池的特色，并对电机操控技能和电源办理体系等电动轿车要害技能进行了比较深化的评论。对这些要害技能的开发和研讨，是未来电动轿车整车功用进步的要害所在，一起也将对整个电动轿车职业的展开发生巨大的推动作用。 第二章 电动轿车根本结构及要害技能 第二章 电动轿车根本结构及要害技能 长安大学硕士学位论文 长安大学硕士学位论文 page page 10 page page 9 第三章 ls6600c1 电动轿车动力体系参数匹配规划 动力体系包括与能量传递相关的一切部件，是电动轿车最首要的体系，对整车功用起决定性作用。电动轿车功用的好坏在很大程度上取决于动力传动体系的安置办法和要害部件参数的匹配。在对电动轿车动力体系参数进行匹配时，首要要满意整车动力功用要求，然后经过对动力体系部件参数进行合理的挑选，尽或许的下降出产本钱和延伸续驶路程。 电动轿车动力体系安置方案 电动轿车动力体系安置办法灵敏多样，合理的安置办法能够充分发挥电机驱动的优势。现在，电动轿车动力体系安置方案首要有以下四种： 差速器变速器离合器 差速器 变速器 离合器 电机 差速器 固定速比变速器 电机 固定速比减速器电机电机固定速比减速器轮毂电机 固定速比减速器 电机 电机 固定速比减速器 轮毂电机 轮毂电机 c d 图 3.1 电动轿车动力体系安置办法 （1）用电动机替代传统内燃机轿车的发起机，保存离合器、变速箱、传动轴和驱动桥等部件，如图 3.1 中 a 所示。这种安置办法有助于进步电动轿车的发起扭矩，低速时具有较大的后备功率，取得杰出的加快和爬坡才干，并且使电机在较高的功率下运转。因为沿袭传统车辆的安置结构，并未依据电动轿车的特色进行优化规划，所以整车的轻 第三章 电动轿车动力体系参数匹配规划 第三章 电动轿车动力体系参数匹配规划 长安大学硕士学位论文 长安大学硕士学位论文 page page 16 page page 17 量化和集成化程度较低。 如图 3.1 中 b 所示，撤销离合器和变速器，将电机与固定速比的减速器直接相连。这种安置办法结构紧凑，传动功率高，可是要求电机具有满意的发起扭矩和后备功率，才干满意发起、加快和爬坡等动力性要求。 将电机设备在驱动桥上，直接经过电机完结变速和差速，如图 3.1 中 c 所示。这种安置办法结构愈加紧凑，传动功率也更高，一起对电机和操控体系提出了更高的要求，电机的发起扭矩和后备功率要满意大，操控体系的操控精度高且牢靠性好，然后保证电动轿车安全平稳的行进。 如图 3.1 中 d 所示，将驱动电机设备在驱动轮上直接驱动车轮行进。这种办法能够最大极限的缩短动力传递的路途，削减能量损耗，不需求杂乱的机械传动体系然后节约很多的空间，使整车安置愈加简练。可是轮毂电机本钱高，功率较小，现在还难以大规模运用于电动轿车。 现在，国内对电动轿车的研讨首要是在传统轿车的根底上进行改装，为了取得杰出的功用，不仅仅是把发起机和燃油箱更换成电动机和蓄电池，还有必要对动力体系进行合理的安置和匹配。本文研讨的纯电动轿车以客车为原型进行改装，作为电动轿车实验渠道，要求车辆有足够的后备功率，满意起步加快和缓坡经过才干。归纳考虑以上四种安置办法的特色，b 中扭矩和转速输出规模较窄，适用于特定场所杰出路况下运转的小型车辆，c 对电机和操控体系有较高要求，使其现阶段难以大规模推行运用，d 中轮毂电机功率小且本钱高，运用仅限于小型车辆。因而，本文挑选图 3.1 中 a 所示的安置办法， 保存离合器、变速器等部件，下降对电机功用的要求，经过变速箱的调理能够取得较宽的扭矩和转速输出，在起步和爬坡时用低挡以取得较大的扭矩，在平整路面行进时用高挡位以取得较高的速度。 整车参数及功用要求 整车参数 本课题研讨所用原型车 ls6600c1 中型客车如图 3.2 所示，其整车参数如表 3.1 所示。本文所研讨的纯电动轿车在原型车的根底上，用电动机和蓄电池替代了发起机和燃油系，保存了离合器、变速箱、主减速器和差速器等传动体系部件，这样有利于下降对电机转速和转矩的要求[30]。 第三章 电动轿车动力体系参数匹配规划 第三章 电动轿车动力体系参数匹配规划 长安大学硕士学位论文 长安大学硕士学位论文 page page 16 page page 17 总质量（kg）4650最高车速（km/h）95整备质量（kg）3150车长*车宽*车高（mm）5995*2180*2760轴距（mm）3310额外载客13~19 人前悬（mm）1205底盘类型ca1040p50d14后悬（mm）1480变速器类型cas5-25挨近角（度）20主减速比 总质量（kg） 4650 最高车速（km/h） 95 整备质量（kg） 3150 车长*车宽*车高（mm） 5995*2180*2760 轴距（mm） 3310 额外载客 13~19 人 前悬（mm） 1205 底盘类型 ca1040p50d14 后悬（mm） 1480 变速器类型 cas5-25 挨近角（度） 20 主减速比 6.17 离去角（度） 14 轮胎标准 6.50-16 型 动力性方针 电动轿车动力传动体系的规划应该满意车辆对动力功用的要求和续驶路程的要求。车辆行进的动力功用可用以下四个方针来点评：最高车速、加快功用、最大爬坡度和续驶路程。该电动轿车的动力性方针如表 3.2 所示。 第三章 电动轿车动力体系参数匹配规划 第三章 电动轿车动力体系参数匹配规划 长安大学硕士学位论文 长安大学硕士学位论文 page page 16 page page 17 表 3.2 纯电动客车动力性方针 功用参数 单位 参数值 最高车速 km/h 70 0~30km/h 加快时刻 s

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  ig 4 ，因而选用 ig 2 ig 3 ig 4 ig 5 ig 2 ig 3 ig 4 ig 5 原车 CAS5-25 变速器契合规划要求。 综上所述，传动体系的参数如表 3.4 所示。 表 3.4 传动体系参数 一挡 二挡 三挡 四挡 五挡 主减速器 5.568 2.832 1.634 1 0.814 6.17 蓄电池参数的挑选 考虑到储能设备的本钱以及牢靠性，且铅酸蓄电池比功率也根本上能满意电动轿车的动力性要求，本课题选用的是铅酸蓄电池。拟选用淄博明泰电器科技有限公司出产的6-DG-120A 型电动车专用铅酸蓄电池，如图 3.7 所示。蓄电池首要参数如表 3.5 所示。 图 3.7 6-DG-120A 型电动车专用铅酸蓄电池 表 3.5 蓄电池参数 额外电压(V) 额外容量(Ah) 长*宽*高(mm) 最大质量(kg) 12 120 365*175*255 33 考虑到电动机的峰值功率，由式(3.9)求得单个电池的最大输出功率为 2.832kW，进而由公式（3.10）得电池数目 n=21.19，取整得 22。 考虑到续驶路程的要求，依据公式（3.15）能够得到满意续驶路程 S=100km 时，电池数目与行进车速的联络曲线 所示。由曲线km 时，需求蓄电池数目至少为 23.02，取整得 24。 图 3.8 续驶路程大于等于 100km 时，车速—电池数目曲线 归纳以上剖析，终究确认电池组电池数目为 24。 本章小结 本章论说了纯电动轿车动力体系的参数匹配规划，以及动力体系首要部件的选型。首要介绍了纯电动轿车动力体系的安置办法及终究的挑选方案；其次列出了本文所研讨电动轿车的整车参数和功用方针，为动力体系参数匹配规划供给了必要的数据；然后， 论说了动力体系参数匹配理论与办法，包括电动机参数、传动系传动比和电池组参数的规划核算；终究，依据整车参数及功用方针的要求，确认了动力体系首要部件的参数， 并完结了部件的选型。 第四章 电动轿车动力体系模型的树立 ADVISOR 是一款依据 Matlab/Simulink 环境开发的轿车仿真软件，由美国可再生动力实验室研讨开发并用于美国动力部的电动轿车方案。该软件从 1994 年开端运用至今， 被广泛运用于电动轿车、混合动力轿车和燃料电池等新动力轿车的功用仿线]。ADVISOR 供给了车辆结构的根本模型，用户能够选用模块化的建模思维树立整车模型， 依据需求对根本部件模型进行修正，树立契合自己要求的整车仿真模型。 本文所研讨的纯电动轿车为后驱，而 ADVISOR 供给的仿真驱动模块均为前驱，因而为了树立后驱电动轿车的仿真模型，需求在 ADVISOR 整车模型的根底上进行二次开发。 仿真软件 ADVISOR 简介 ADVISOR 体系结构与作业原理 ADVISOR 仿真体系首要由四部分组成：输入脚本文件、输出脚本文件、SIMULINK 仿真模型和操控脚本文件。输入脚本文件包括整车界说文件和部件数据文件，整车界说文件用于对仿真车型和传动办法界说，部件数据文件则界说了车辆各组成部件的参数， 经过这两个文件能够完结对 MATLAB 作业空间中变量的界说和其他脚本的调用。输出脚本文件用于显现仿真作用，包括绘图程序和过错检查程序，其间绘图程序以图表的办法来显现仿真作用，过错检查程序确诊仿真进程中的毛病和过错并将信息反应给用户。SIMULINK 仿真模型由一系列格局为.mdl 的文件组成，包括了仿真进程所用到的悉数算法和核算方程，是 ADVISOR 仿真体系的中心，是对车辆的各个部件以及整车结构的数学描绘。操控脚本文件操控输入脚本文件和输出脚本文件的调用，保证仿真程序顺畅运转。ADVISOR 的仿线 所示。 部件数据文件整车界说文件输入脚本文件 输出脚本文 部件数据文件 整车界说文件 操控脚本文件 操控脚本文件 过错检查程序 画图程序 SIMULINK 仿线 ADVISOR 仿真体系结构图 第四章 电动轿车动力体系模型的树立 第四章 电动轿车动力体系模型的树立 长安大学硕士学位论文 长安大学硕士学位论文 PAGE PAGE 28 PAGE PAGE 29 ADVISOR 仿真流程为：首要由输入脚本文件输入榜首仿真步长内恳求路途循环工况规则的行进轨道，依据整车界说文件和部件数据文件得到输入数据，运用 SIMULINK 仿真模型中的算法和方程核算出榜首仿真步长车辆的实践速度和能耗等作用，之后进入下一仿真步长进程，操控脚本文件操控仿真继续进行，直到完结循环工况的一切进程， 终究输出脚本文件以图表的办法给出仿线]。 ADVISOR 的仿真办法 依据电动轿车仿真进程中能量流和操控信号的传递方向，可将仿真办法分为前向仿真、后向仿线、后向仿真办法 能量源后向仿真办法依照与实践能量传递相反的方向进行。依据循环工况的方针车速核算出车辆所需的驱动力，向后传递到上一级部件，考虑到械功率和功率约束，核算出所需求的转矩，逐级传递直到得出蓄电池模块所需求的电能。后向仿真结构中不含驾驶员模型，不考虑驾驶员的操作目的和传动体系的动态进程，假定车辆能够满意特定循环工况下的恳求行进轨道，核算出车辆各部件的功用。该办法核算步长大，核算速度快，但需求车辆满意特定的行进轨道的假定条件，当需求超出车辆的实践功用时，此办法无法正确反映出真实情况。后向仿线]。 能量源 循环工况 循环 工况 方针 车速 车辆动力学模型 第四章 电动轿车动力体系模型的树立 第四章 电动轿车动力体系模型的树立 长安大学硕士学位论文 长安大学硕士学位论文 PAGE PAGE 28 PAGE PAGE 29 车轮模型传动系模型电机/发起机模型操控战略模型2、前向仿真办法 车轮模型 传动系模型 电机/发起机模型 操控战略模型 图 4.2 后向仿真流程图 第四章 电动轿车动力体系模型的树立 第四章 电动轿车动力体系模型的树立 长安大学硕士学位论文 长安大学硕士学位论文 PAGE PAGE 28 PAGE PAGE 29 前向仿真办法依照实践能量活动的方向进行，并且考虑到驾驶员的目的引进了驾驶员模型。该仿真进程从驾驶员模型动身，依据循环工况恳求车速与仿真车速的联络来调理加快踏板和制动踏板，操控战略模型按驾驶员的操作分配和办理能量，经过电动机和蓄电池模块，依据变速箱变速比和传动体系功率对电机的转矩与转速进行核算转化，终究抵达车轮模块得出车轮上的实践驱动力和车速。前向仿真办法的进程与实践车辆行进情况相类似，逐级核算当时部件所能供给给下一级部件的能量，使各部件间的联络与实践情况类似，并能完结对动力传动体系实践丈量数据的处理，仿真作用好且精确度高。 第四章 电动轿车动力体系模型的树立 第四章 电动轿车动力体系模型的树立 长安大学硕士学位论文 长安大学硕士学位论文 PAGE PAGE 28 PAGE PAGE 29 可是需求对仿真车速和相关传动部件的动态改动进行核算，核算量较大且速度比较慢， 因而对核算机的功用提出了更高的要求，添加了研制本钱。前向仿线 所示 。 能量源 能量源 实践工况驾驶员模型车轮模型传动系模型车辆动力学模型操控战略模型电机发 实践工况 驾驶员模型 车轮模型 传动系模型 车辆动力学模型 操控战略模型 电机发/动机模型 反应车速 第四章 电动轿车动力体系模型的树立 第四章 电动轿车动力体系模型的树立 长安大学硕士学位论文 长安大学硕士学位论文 PAGE PAGE 28 PAGE PAGE 29 3、混合仿线 前向仿真流程图 第四章 电动轿车动力体系模型的树立 第四章 电动轿车动力体系模型的树立 长安大学硕士学位论文 长安大学硕士学位论文 PAGE PAGE 28 PAGE PAGE 29 ADVISOR 选用以后向仿真为主并辅曾经向仿真的混合仿真办法，将两种办法的长处结合在一起。首要经过后向仿真进程核算出电动机和蓄电池需求供给的功率，然后再进行前向仿真，依据蓄电池和电动机所供给的实践功率逐级核算，直到核算出车辆所取得的实践速度。这种办法削减了很多的核算，仿真速度快，并且作用愈加精确牢靠。ADVISOR 的仿线 所示，实线方向代表后向仿真路途，虚线方向代表前向仿真路途。 第四章 电动轿车动力体系模型的树立 第四章 电动轿车动力体系模型的树立 长安大学硕士学位论文 长安大学硕士学位论文 PAGE PAGE 28 PAGE PAGE 29 恳求 恳求 车速 车速 路途行进工况模型 路途行进 工况模型 整车模型 反应车速 恳求 恳求 转速 转速 变速器模型转矩 转矩 变速器 模型 车轮/车轴 车轮/车轴 模型 主减速器 模型 反应 转速 反应转 转矩 速转矩 恳求 转速 恳求 转矩 功率 电机/发起 电机/发起 机模型 能量源 模型 反应 转速 反应 转矩 功率 第四章 电动轿车动力体系模型的树立 第四章 电动轿车动力体系模型的树立 长安大学硕士学位论文 长安大学硕士学位论文 PAGE PAGE 28 PAGE PAGE 29 图 4.4 ADVISOR 仿真流程图 ADVISOR 的详细仿真进程为：首要履行后向仿真进程，由整车模块依据特定循环工况的恳求车速核算出车辆所需求的驱动力，一起考虑动力体系各部件的功率及功率约束要素，求得整车模块对车轮模块的恳求扭矩和恳求转速，沿着后向仿真途径向下进行， 直到终究核算出需求蓄电池模块供给的功率。后向仿真完结后开端履行前向仿真，从蓄电池模块实践所能供给的功率动身，沿着实践功率传递的途径逐级核算出各级部件取得的实践功率，直到车轮模块核算出车辆取得的实践速度。 第四章 电动轿车动力体系模型的树立 第四章 电动轿车动力体系模型的树立 长安大学硕士学位论文 长安大学硕士学位论文 PAGE PAGE 28 PAGE PAGE 29 ADVISOR 的特色 仿真模型模块化规划。 ADVISOR 中现已树立了蓄电池、电动机、变速器和车轮等模块的模型。能够经过各个模块之间的输入、输出端口进行数据的传递，依据需求对各模块进行衔接组合和恰当的修正，能够树立起多种车辆模型。模块化的规划避免了繁琐的重复性作业，能够节约很多的时刻，进步作业功率。 选用共同的混合仿真办法。 ADVISOR 选用混合仿真办法，将前向仿真与后向仿真的长处结合起来，因而具有仿真核算量少、运算速度快和仿真作用精确度高级长处。 可与多种软件进行联合仿真。 轿车产业触及范畴广，单纯的运用 ADVISOR 软件难以完结对各个范畴全面的仿真研讨，可是能够运用 ADVISOR 供给的软件接口完结与其他软件(如 Saber、Sinda/Fluint 、Simplorer、VisuaDOC)进行联合仿真，进一步扩展其功用和拓展运用规模。 仿真模型及源代码彻底敞开。 ADVISOR 仿真模型和源代码是彻底揭露的，这为咱们的仿真和规划供给了便当， 本文运用的是 ADVISOR2002 版别。 依据 ADVISOR 后驱轿车仿真模型的树立 经过 ADVISOR 能够方便快捷的完结对电动轿车功用的仿真研讨。针对本文所研讨的后驱型电动轿车，在 ADVISOR 所供给的模块化仿真模型的根底上，对车辆进行动力学剖析并树立数学模型，经过对模型的修正和操控战略的调整，树立适用于后驱车辆的仿真模型。 后驱轿车动力学模型的树立 为了在 ADVISOR 中树立后

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