轮毂驱动混合动力电动汽车的整体设计与研究

【摘要】：随着科技的进步、经济的发展以及生活节奏的不断加快,汽车已成为普通大众工作和生活中不可缺少的交通工具。汽车的出现改变了世界,但是汽车工业的发展所带来的对石油资源需求的急剧增加和对环境严重的负面影响也日益引起了人们的关注。因此,开发清洁、高效、智能的电动汽车,才能使21世纪的交通可持续发展。 混合动力电动汽车的最大优势是节能、环保和易于推广。另外,混合动力电动汽车一般都具有单独依靠电力、内燃机和电力的联合等多种工作模式,因此,其噪声小、排放少,并可以采用无排放的工作模式。混合动力电动汽车的使用,虽然无法解决化石燃料枯竭后的能源替代问题,但作为未来电动汽车或可再生能源汽车时代到来之前的一种过渡产品,其在节能环保方面具有明显优势。因此,混合动力电动汽车被认为是汽车工业近期应对能源和环境问题最主要的对策和最现实的选择之一。 本文主要对混合动力电动汽车进行了分析和研究。首先,对永磁无刷直流电机的总体结构和工作原理进行了详细的阐述；基于对电机性能的分析,对其参数进行了选取和计算。接着,根据项目中对混合动力电动汽车的动力要求,选取了磷酸铁锂电池作为车辆的动力电池,并对其超级电容器和超高速飞轮进行了设计计算。然后,对轮毂驱动混合动力电动汽车的整体结构进行了设计,并确立了最终的整车布置方案。最后,利用仿真软件对建立的整车动力学模型进行了分析和验证。 【关键词】：混合动力电动汽车 永磁无刷直流电机 动力电池 仿真
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：U469.72
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 绪论10-21
• 1.1 论文选题背景及意义10-15
• 1.1.1 汽车带来的环境污染10-11
• 1.1.2 能源现状11-13
• 1.1.3 电动汽车的优势与不足13-14
• 1.1.4 混合动力电动汽车发展的必要性14-15
• 1.2 轮毂驱动混合动力电动汽车的发展概况15-20
• 1.2.1 国外的发展概况15-18
• 1.2.2 国内研究发展情况回顾18-20
• 1.3 本文研究的主要内容20-21
• 第二章 轮毂电机的设计21-39
• 2.1 轮毂电机的选型21-26
• 2.1.1 HEV对轮毂电机性能的基本要求21-22
• 2.1.2 轮毂电机的分类22-26
• 2.2 永磁无刷直流电机的总体结构及工作原理26-30
• 2.2.1 永磁无刷直流电机的总体结构26-27
• 2.2.2 永磁无刷直流电机分类27-28
• 2.2.3 永磁无刷直流电机的工作原理28-30
• 2.3 永磁无刷直流电机的性能分析30-33
• 2.4 永磁无刷直流电机的设计原则33-34
• 2.5 永磁无刷直流电机主要参数设计34-38
• 2.5.1 重要参数—粘性阻尼系数D34-35
• 2.5.2 系数K_E、K_T和_D的计算35-36
• 2.5.3 绕组电阻和电感的计算36-38
• 2.6 本章小结38-39
• 第三章 动力蓄电池与储能装置的设计39-60
• 3.1 混合动力电动汽车对蓄电池的要求39-41
• 3.1.1 混合动力电动汽车对蓄电池的技术要求39-40
• 3.1.2 蓄电池的技术条件40-41
• 3.2 动力蓄电池的选型41-44
• 3.2.1 动力电池的发展方向41-42
• 3.2.2 磷酸铁锂电池的选择42-44
• 3.3 磷酸铁锂动力电池的电性能44-49
• 3.3.1 磷酸铁锂电池的充电性能44-46
• 3.3.2 磷酸铁锂电池的放电性能46-47
• 3.3.3 磷酸铁锂电池的温度适应性47-48
• 3.3.4 磷酸铁锂电池的寿命48-49
• 3.4 超级电容器的设计49-53
• 3.5 超高速飞轮的设计53-56
• 3.6 能量储存装置的设计56-58
• 3.7 本章小结58-60
• 第四章 轮毂驱动混合动力电动汽车的整体设计60-75
• 4.1 混合动力电动汽车的选型60-63
• 4.1.1 按照动力传动系统布置分类60-62
• 4.1.2 其它的分类方式62-63
• 4.2 串联式轮毂驱动混合动力电动汽车的结构及工作原理63-65
• 4.2.1 SHEV的组成结构63-64
• 4.2.2 SHEV的工作原理64-65
• 4.3 轮毂驱动混合动力电动汽车的结构设计65-72
• 4.3.1 SHEV驱动系统的设计65-69
• 4.3.2 HEV转向系统的结构设计69-70
• 4.3.3 制动系统的结构设计70-71
• 4.3.4 传感器的选择71-72
• 4.4 轮毂驱动混合动力电动汽车的整车布置方案72-74
• 4.4.1 SHEV的各部件的布置72-74
• 4.4.2 整车布置74
• 4.5 本章小结74-75
• 第五章 整车动力学模型的建立75-97
• 5.1 建模概述75-76
• 5.2 轮胎模型的建立76-82
• 5.3 混合动力电动汽车整车模型的建立82-87
• 5.4 永磁无刷直流电机模型的建立87-91
• 5.4.1 永磁无刷直流电机的数学模型的建立87-89
• 5.4.2 永磁无刷直流电机的仿真模型的建立89-91
• 5.5 磷酸铁锂动力电池模型的建立91-95
• 5.5.1 等效电压源子模块92-93
• 5.5.2 等效阻抗子模块93-95
• 5.6 驾驶员模型的建立95-96
• 5.7 本章小结96-97
• 第6章 混合动力电动汽车的仿真97-110
• 6.1 仿真技术概述97-99
• 6.2 整车基本性能参数99-100
• 6.3 仿真结果的分析与验证100-109
• 6.4 本章小结109-110
• 第7章 全文总结与展望110-112
• 7.1 全文总结110
• 7.2 工作展望110-112
• 参考文献112-115
• 致谢115

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

电动汽车动力驱动系统现状及发展    孙逢春,程夕明

轿车转向杆系的优化设计    王霄锋,张小乐,胡涛

未来汽车趋势 世界将迎来电动轮汽车的新时代    傅世枢;

分数槽绕组与永磁无刷电动机    莫会成;

论电动车驱动的关键技术    陈清泉

电动汽车操纵稳定性控制的分析研究    闫俊

基于DSP技术的直流无刷电机控制系统的研究    王廷奇

基于ADVISOR的电动汽车性能仿真研究    刘灵芝;

汽车驱动桥总成结构设计、三维建模与虚拟装配研究    钱斌;朱顺利;

承载式客车车身结构有限元分析    高洪;孙波;查为民;孟舒;张海涛;

基于灵敏度理论的某轻客车身的优化设计    钱德猛;陈园明;于媛媛;

汽车液压制动主缸技术条件及试验方法的研究    柳剑玲;

电动汽车充电站信息管理系统的研究    孟强;

磁悬浮列车中直线发电机电枢绕组电阻和电感的计算    刘慧娟,张奕黄

新型限滑差速器及空间凸轮结构的优化    程云建;姜虹;王小椿;

康明斯K38发动机气缸组故障快速诊断法    曹涛;

履带车辆行进间射击的随机响应研究    李剑峰;王剑;李振平;孙琳;

HFC6700轻型客车制动过程的仿真计算    任国清;

先进分析方法在重卡前轴结构设计中的应用    周福庚;吕召全;

控制爆胎车方向的驾驶方法及其原理    巢凯年;

基于有限元的钢板弹簧应力分析    蒋阳;

半挂车钢板弹簧平衡悬架前支架的疲劳寿命分析    雷龙;李辉;

面向空气悬架大客车操稳性的多体动力学建模与仿真研究    葛榕;秦东晨;徐一村;

半挂车钢板弹簧平衡悬架前支架的疲劳寿命分析    雷龙;李辉;

并联式混合动力汽车控制策略及遗传算法优化研究    刘涵;高俊涛;

基于前驱动桥的电动汽车耦合振动研究    薛玉春;薛震;张义民;

基于智能微网的电动汽车自适应充放电技术    崔玉峰;张林山;杨晴;王骏;

基于混合系统理论的混合动力客车控制策略和参数优化研究    尹安东

类菱形车转向系统研究与分析    查云飞

商用汽车电控机械自动变速器智能控制技术研究    刘文光

高速永磁电机转子损耗及通风散热研究    邢军强

变频电源供电永磁同步电动机几个关键技术研究    赵国新

车辆与路面相互作用下路面结构动力学研究    李皓玉

变速器齿轮承载能力分析方法的研究及应用    张磊

太阳能电动车关键技术研究    李春芳

面向产品工程化的混合动力客车设计方法研究    杨钫

电动轮汽车制动集成控制策略与复合ABS控制研究    王吉

弧形直线电机伸缩门及其控制研究    张志华

装载机差速器齿轮的非线性接触与疲劳寿命分析    夏云清

两轮自平衡电动车的关键技术研究    霍亮

纯电动车电池组管理系统的研究    庄益诗

永磁同步电机设计与特性分析    张汉允

新型无刷绕线异步电动机的研究    李纯清

螺杆泵驱动用永磁同步电动机的设计研究    李华

高效高压异步电动机铁心损耗和附加损耗的分析计算    陈晶

1000MW水轮发电机端部电磁场及结构件损耗分析计算    郝福刚

考虑饱和时1000MW水轮发电运行特性分析    陈增芬

稀土永磁无刷直流电动机的应用与市场前景    韩华成

IGBT的应用及专用驱动器EXB841的改进    郝威,夏栋

无刷直流电动机转矩脉动的探讨    邓秋玲,肖锋,陈强

基于TMS320LF2407A的无刷直流电机控制系统    鲁宗峰,张春喜,李国辉,孙雷

永磁无刷电机的建模与仿真分析    陶桂林,马志云,周理兵,胡双

利用DSP实现无刷直流电机的位置控制    李晓斌,张辉,刘建平

无刷直流电机的简易控制器    朱志红,张楷

基于MATLAB的模糊自整定PID参数控制器计算机仿真    罗光明,黄晓宇,朱建林

基于DSP的直流无刷电机控制技术研究    吴雪梅,景占荣,史永奇

IGBT驱动模块EXB841使用方法的改进    孙先绪;孙朔冬;

基于DSP的高性能无刷直流电动机数字控制系统    刘志强

电动汽车与动力电池    艾新平;杨汉西;

电动汽车用动力型MH-Ni电池开发动向    詹锋,蒋利军

电动汽车用动力电池标准化工作组讨论首批标准研究项目    

纯电动汽车用动力电池性能评价方法研究    白中浩;曹立波;杨健;

提高锂离子电池储存性能的新方法    张熙贵;李佳;谢晓华;张建;夏保佳;

新技术与成果    

电动汽车用LiFePO_4/C锂离子蓄电池性能    张宾;林成涛;陈全世;

电动汽车动力电池动态测试工况研究    孙逢春;孟祥峰;林程;王震坡;

当前我国电动汽车发展的瓶颈问题及对策    王相勤;

电动汽车用电池管理系统的研究    刘晓康;詹琼华;何葵;舒月洪;

全球电动汽车的发展前景及其对动力电池的挑战    陈清泉;

电动汽车充电和运营模式研究与分析    张乐平;吴俊阳;张明明;雷金勇;王科;

电动汽车导轨式电池快速更换结构设计    李博;

风电场输出电能对电动汽车动力电池充电研究    张磊;鄂宝民;王伟朋;吕翔宙;

电动汽车发展状况及发展趋势    吴志新;

电动汽车的发展现状及趋势研究    张梦洁;田令;

在电动汽车产业化过程中实现技术创新    唐浩;

电动汽车导轨式电池快速更换结构设计    李博;

贯彻“汽车新政”加快安徽电动汽车工业的发展    张炳力;赵韩;

稀土政策与电动汽车及储能行业的发展    罗韬;石建珍;

电动汽车产业化的关键不仅是动力电池    MEB 记者 谭思敏

做大做强电动汽车及动力电池产业    本报记者 李颖华

七年艰辛琢玉成    记者　 徐蓉 实习生 刘昀

比亚迪全球首推“铁”动力电池    本报记者　 祁晓玲

比亚迪汽车：追求一个绿色的梦想    本报记者 常艳军

省电动汽车产业调研组莅新调研    记者 王海玲

首家规模化汽车动力电池生产企业长沙落户    苏毅周丛笑

三部委同时发力 电动汽车产业前景被看好    钟京

当中国海油遇上国家电网    刘伟勋

充换电服务网络助跑电动汽车产业    本报记者 王军善

需求侧管理视角下的电动汽车充放电定价策略研究    史乐峰

电动汽车对电力系统的影响以及交互作用研究    郑丹

含电动汽车及换电站的微网优化调度研究    苗轶群

电动汽车用C-LiFePO_4动力电池制备与性能研究    李文成

电动汽车建模与仿真的研究    张翔

桥间分配四驱混合动力电动汽车能耗优化控制策略研究    李晓甫

混合动力汽车复合储能系统参数匹配与控制策略研究    于海芳

四轮独立线控电动汽车试验平台搭建与集成控制策略研究    陈国迎

含电动汽车的电力系统运行问题研究    李高望

串联混合动力汽车建模与能源管理系统控制策略研究    刘乐

纯电动汽车动力电池特性及应用研究    王珂

电动汽车动力电池组管理系统设计    杨君

电动汽车动力电池组管理系统研究    刘新蕊

电动试验车动力系统的试验研究    邢斌

基于骊山LS6600C1中型客车的纯电动试验车改制及试验方法研究    姜坤

基于SNM的电动汽车产业技术管理研究    张玉磊

电动汽车底盘测功机的开发与研究    刘伟

电动汽车总体设计及性能仿真优化    张新磊

我国电动汽车产业发展模式及湖北省电动汽车产业发展对策研究    朱华

电—电混合动力电动汽车的建模与仿真    郝东辉