纯电动汽车电机驱动系统传动机构参数设计【毕业设计】

发布日期:[12-08-02 20:34:57] 浏览人次:[]

污染、零排放、低噪声等特点,无疑是最为理想的新能源汽车。对动力传动系部件的设计参数进行研究是提高纯电动汽车性能的重要手段之一。本文将计算机仿真技术应用到纯电动汽车设计和研发,建立仿真模型,确保实验结果的准确性和可行性。

1.4 本文研究的主要内容

1.简述电动汽车的发展状况,明确本文研究的目的和意义;

2.分析纯电动汽车动力传动系统的总体结构和布置形式,并研究传动系统的类型、特点、工作特性,电池电机的工作特性及传动系统特性;

3.计算传动系速比和电机参数,及其对整车性能的影响。应用电动汽车仿真软件Cruise,针对某型号驱动电机,建立仿真模型,进行整车动力性计算;

4.对纯电动汽车的动力性进行分析,重点分析最高车速、爬坡度和加速性数据;以及结合被选择电机的台架试验数据,分析仿真结果。

第二章 电动汽车的基本结构

2.1 电动汽车的基本组成

对于传统内燃机汽车,纯电动汽车的结构有很大差别,具体组成包括:电力驱动及控制系统、驱动力传动等机械系统、完成既定任务的工作装置等。电力驱动及控制系统是电动汽车的核心,也是区别于内燃机汽车的最大不同点。电力驱动及控制系统由驱动电动机、电源和电动机的调速控制装置等组成。电动汽车的其他装置基本与内燃机汽车相同。

2.1.1 电源

电源为电动汽车的驱动电动机提供电能,电动机将电源的电能转化为机械能,通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置。电动汽车上应用最广泛的电源是铅酸蓄电池,但随着电动汽车技术的发展,铅酸蓄电池由于比能量较低,充电速度较慢,寿命较短,逐渐被其他蓄电池所取代。正在发展的电源主要有钠硫电池、镍铬电池、锂电池、燃料电池、飞轮电池等,这些新型电源的应用,为电动汽车的发展开辟了广阔的前景。本文讨论的对象使用高能锂电池作为动力源的电动汽车,锂离子电池由于其比能量大、放电电压高、循环寿命长、无记忆效应、具有快速充电能力、自放电速率小、具有多种安全保护措施、密封良好,无泄漏现象、环保等众多优点,使得其在未来电动汽车中的应用前景非常广阔。

2.1.2 电池管理系统

电池管理系统一直是电动汽车发展中的一项关键技术,电池组管理系统最基本的作用是监控电池的电池电压、电流和温度,通过对这些参数的测量,预测蓄电池的SOC和相应的剩余行驶里程,管理电池的工作情况,避免出现过放电、过充、过热和单体电池之间电压严重不平衡现象,以便最大限度地利用电池的存储能力和循环寿命。

电池管理系统按照实现方式可以分为两大类:一类是基于芯片的电池管理系统;另一类是基于分立式器件的电池管理系统。基于芯片的电池管理系统一般将前端采集电路、均衡电路以及电量计量算法、通讯功能等集成在芯片中,辅以外围电路完成对电池的管理功能。具有更小的体积、更高的集成度等优势;基于分立器件的电池管理系统,有基于纯硬件和基于软硬件协调工作的解决方案,而软硬件协调工作方案由于实现更灵活、功能更完善,被广泛采用。该方案在产品设计的灵活性上占有一定优势。

2.1.3电机驱动系统

电机驱动系统包括电子控制器、功率转换器、电动机、机械传动装置和车轮,其功用是将电源的电能转化为机械能,通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置。

目前电动汽车驱动系统主要分为4类:1)、直流电动驱动系统,这种驱动系统结构简单、电磁转矩控制特性优良,在城市无轨电车上广泛应用但重量和体积也较大;2)、感应电机驱动系统,这种驱动系统结构简单、坚固耐用、成本低廉、运行可靠、转矩脉动低、低噪声、不需要位置传感器、转速极限高、矢量控制调速技术比较成熟,但驱动电路复杂,成本高;3)、永磁无刷电机系统,这种驱动系统功率密度较高、电机尺寸小、体积小、转子结构简单、稳定性好;

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