微型纯电动汽车电驱动系统的基础研究

【摘要】： 微型纯电动汽车是电动汽车的发展趋势之一。本文旨在开发一种能够适用于城市短距离低速交通运输的微型纯电动汽车,它可以作为人们日常生活中的代步工具。 首先,根据电动汽车的特点,给出了电动汽车的设计思路,分析了城市交通的特点,提出了微型纯电动汽车的性能指标,设计了微型纯电动汽车的电气系统总体,对各个控制单元的功能进行了分析。 其次,建立电动汽车动力系统数学模型,基于电池组输出能量与电动汽车消耗能量相等的原则,给出了电动汽车续驶里程的计算方法,并对其影响因素进行了分析,为电动汽车的研究开发提供了理论基础。 再次,采用一种新的方法实现了电动汽车的优化设计。这种方法建立了整车及各个组件的模型,并对模型进行最优化处理,完成电驱动系统的优化匹配。根据匹配结果进行了仿真和试验研究,结果表明,该方法在全变量优化的同时对模型进行调整,较之连续的确定各个子系统的参数的方法更加有效。 最后,文章给出了车辆管理单元整车控制策略及软、硬件实现方案。整车控制策略主要包括驱动特性控制和再生制动控制。通过对加速曲线的优化获得了良好的加速性能;通过采用并行式再生制动控制系统有效地提高了能量回收效率。 【关键词】：微型纯电动汽车 续驶里程 动力参数匹配 车辆管理单元
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：U469.72
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 课题背景9-10
• 1.2 纯电动汽车发展概况10-11
• 1.2.1 国外纯电动汽车的发展状况10-11
• 1.2.2 我国纯电动汽车的发展状况11
• 1.3 纯电动汽车面临的主要问题和发展趋势11-13
• 1.3.1 纯电动汽车面临的主要问题11-12
• 1.3.2 纯电动汽车的发展趋势12-13
• 1.4 研究微型纯电动汽车的意义及必要性13-14
• 1.5 本课题主要研究内容14-15
• 第2章 电动汽车电气系统设计15-27
• 2.1 电动汽车改装设计的思路15-16
• 2.2 性能规范及车型选择16-18
• 2.2.1 微型纯电动汽车性能指标的提出16-18
• 2.2.2 车型选择18
• 2.3 电动汽车电气系统设计18-24
• 2.3.1 电气系统总体配置18-19
• 2.3.2 整车通信网络19-21
• 2.3.3 电池及电池管理系统21-23
• 2.3.4 电机驱动系统23-24
• 2.3.5 车辆管理单元24
• 2.4 电驱动系统控制回路24-26
• 2.5 本章小结26-27
• 第3章 电动汽车续驶里程及其影响因素分析27-36
• 3.1 电动汽车的动力学模型27-28
• 3.2 电动汽车的续驶里程计算28-30
• 3.2.1 等速法续驶里程的计算28-29
• 3.2.2 工况法续驶里程的计算29-30
• 3.3 等速法续驶里程影响因素分析30-35
• 3.3.1 电机对续驶里程的影响31
• 3.3.2 整车因素对电动汽车续驶里程的影响31-35
• 3.3.3 电池的影响35
• 3.4 本章小结35-36
• 第4章 纯电动汽车动力传动系统优化设计36-50
• 4.1 动力传动系统参数优化问题的描述36-39
• 4.1.1 参数优化匹配的数学背景36-37
• 4.1.2 参数匹配的初始条件和约束37
• 4.1.3 电动汽车动力性能要求对各组件的约束37-39
• 4.2 动力参数优化匹配39-45
• 4.2.1 设计模型与优化技术39-40
• 4.2.2 车辆动力学模型40-41
• 4.2.3 组件的模型建立41-43
• 4.2.4 动力传动系统优化43-44
• 4.2.5 优化结果44-45
• 4.3 优化结果分析45-47
• 4.4 电机特性试验47-49
• 4.4.1 试验装置47-48
• 4.4.2 电机性能试验48-49
• 4.5 本章小结49-50
• 第5章 车辆管理单元控制策略设计及实现50-60
• 5.1 整车驱动控制策略50-52
• 5.1.1 驱动系统控制模型50-51
• 5.1.2 加速踏板的加速特性曲线51-52
• 5.2 再生制动控制策略52-55
• 5.2.1 并行式制动系统53
• 5.2.2 并行制动控制策略53-54
• 5.2.3 并行制动策略的实现54-55
• 5.3 车辆管理单元的硬件构成55-58
• 5.3.1 主控制器56-57
• 5.3.2 人机界面57-58
• 5.4 车辆管理单元的软件构成58-59
• 5.5 本章小结59-60
• 结论60-61
• 参考文献61-65
• 附录65-67
• 攻读学位期间发表的学术论文67-69
• 致谢69

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