电动汽车动力系统设计及参数匹配(附件)【字数：12168】
摘 要石油短缺，污染和全球变暖是全球汽车行业面临的共同挑战。不同国家的政府和行业都提出了自己的发展战略，积极响应维持汽车行业的可持续发展，改善未来的国际竞争。电动汽车已成为21世纪汽车行业的热点，从推动战略性新兴产业的角度来看，电气化程度较高的“纯电动”汽车的发展是中国新能源汽车技术发展的方向，也是当务之急。本文主要研究电动汽车的动力系统设计，电动汽车的主要参数匹配。选择出一种确实可行的电动汽车动力设计方案。根据电动汽车的动力系统分析，从电池、电机和传动系统等方面来确定研究，确定驱动电机的类型，对传动系统传动比参数进行匹配选型，根据所学汽车理论知识，建立数学方程式，对动力系统各个元件的参数进行合理的选择和匹配。
目 录
第一章 绪论 1
1.1电动汽车研发的意义 1
1.2电动汽车的结构和特点 1
1.3电动汽车动力系统参数匹配研究现状 3
1.4研究的意义 3
1.5本章小结 3
第二章 电动汽车类型和基本参数 4
2.1电动汽车的分类 4
2.2电动汽车的关键技术 4
2.2.1车载电源 4
2.2.2电池管理系统 5
2.2.3驱动电动机 6
2.2.4控制技术 7
2.3本章小结 7
第三章 电动汽车传动系 8
3.1差速半轴设计方案 8
3.2电动轮设计方案 8
3.3动力传动方案的选择 9
3.4本章小结 9
第四章 参数计算与设计 10
4.1概述 10
4.2传动比的确定 12
4.3电机的参数设计 13
4.3.1驱动电机的功率确定 13
4.3.2电动机最大输出转矩计算 14
4.4电池参数的确定 15
4.5本章小结 15
第五章 电动汽车未来发展 16
结束语 18
致谢 19
参考文献 20
第一章 绪论
1.1电动汽车研发的意义
在经济高速发展 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
的今天，国家将目光逐渐投向了环保建设，而燃油汽车的大量使用是我国的城市空气质量变差的重要原因。就当前来看，专家学者们对新能源汽车的研究具体反映在以混合动力汽车、燃料电池电动汽车等为代表的产品方面。虽然努力的想要在这方面进行改变，但毫无疑问，电动汽车将是污染少、排放少和噪声小的最理想的新能源汽车[1]。
电动汽车的核心在于零排放和无污染，而对于动力系统的选择会直接影响到整车的各项运行参数。根据电动汽车动力总成的结构要求对系统的参数进行设计匹配已成为电动汽车设计的一项重要研究内容。通过试验开展动力系统参数匹配性能研究是一种有效且可靠的方法，但是存在试验周期长，成本高等特点[2]。
西班牙首相萨帕特罗曾多次强调，为进一步发展电动汽车，欧盟计划特开启了一个全新项目。冰岛国家在颁布的现行计划中明确表示，到2012年实现电动汽车的全面推行，并成为全球第一个实施此计划的国家。与此同时，波兰政府也对充电设备给予了极高的关注与重视，同时还赢得了欧盟的强大资金支持。而葡萄牙则与雷诺等汽车商建立了密切合作关系，旨在共同开创规模庞大且适用范围广的充电网络。不止如此，欧洲地区的50多家电力企业及能源公司也多次表态，将设计出全球第一个具有规范意义的汽车充电标准。
日本政府因为政治环境和人口分布的影响，特别注重电动汽车在本国的发展，并且在纯电动汽车的研发上逐渐小型化，其主要的电动车车型分为单人和双人两种。日本政府还通过免除多种税负的优惠政策来鼓励用户购买“下一代汽车”（指前三类车）。日前，日本政府准备245亿日元巨资用于研发下一代车用电池，同时还将投资210亿日元用于电池创新基础科学研究[3]。?
20世纪90年代中期，美国政府制定出了一系列的措施，主要是为了促进电动汽车的发展。2009年，总统奥巴马设立了250亿美元的基金[4]，旨在电动汽车的研究和发展。2013年，全球电动汽车的销量额中有一半是来自美国，其销售的车型有20中左右，至今为止，美国已然成为电动汽车生产大国。
1.2电动汽车的结构和特点
电动汽车以动力电池为动力源，提供驱动电机所需要的动力，把电能转变为机械能从而为汽车提供动力。与传统汽车相比，电动汽车的传动过程相对于简单一些，但基本是相似的，都是电动机提供动力源，再由传动系统把动力传送到车轮上[5]。由此可见，电动汽车的结构并不复杂。
当前阻碍电动汽车发展的难点主要在于：由于阳极材料有限，电池能量密度较小，续驶里程不会很长。以及受到电源管理系统技术落后，充电时间难以缩短，使用寿命不长，性价比较低等限制。
图1 电动汽车控制过程图
发展电动汽车的优点是：它本身不排放污染大气的有害气体，即便对耗电量进行转换处理，使其成为更容易识别的排放标准，也只是少量的硫和微粒，其他污染物非常少。因为电厂主要设立在人口稀少的郊区，不会对人类造成太大损害，并且电厂不是移动的，集中排放，便于排放物处理，同时相关技术已投入使用，大大降低了排放难度。因为电力获取能源相对便捷，也就无需再担忧石油资源走向枯竭。对于电动汽车而言，可在夜间充电，这样就大大提高了发电设备的利用率，由此创造更多经济效益。另外，经实证研究进一步发现，原油通过粗炼方法进行处理之后，再充入电池驱使汽车正常行驶，它的能量使用率相较于精炼成汽油时的能源使用率明显更高。而且电动汽车操纵简单，维护方便，所以积极研究并大范围推广电动汽车，既能提高能量使用效率，也能减少污染气体排放，关键是电动汽车必然会成为未来发展趋势。也正是如此，国家对电动汽车给予了极高的关注与重视。
1.3电动汽车动力系统参数匹配研究现状
目 录
第一章 绪论 1
1.1电动汽车研发的意义 1
1.2电动汽车的结构和特点 1
1.3电动汽车动力系统参数匹配研究现状 3
1.4研究的意义 3
1.5本章小结 3
第二章 电动汽车类型和基本参数 4
2.1电动汽车的分类 4
2.2电动汽车的关键技术 4
2.2.1车载电源 4
2.2.2电池管理系统 5
2.2.3驱动电动机 6
2.2.4控制技术 7
2.3本章小结 7
第三章 电动汽车传动系 8
3.1差速半轴设计方案 8
3.2电动轮设计方案 8
3.3动力传动方案的选择 9
3.4本章小结 9
第四章 参数计算与设计 10
4.1概述 10
4.2传动比的确定 12
4.3电机的参数设计 13
4.3.1驱动电机的功率确定 13
4.3.2电动机最大输出转矩计算 14
4.4电池参数的确定 15
4.5本章小结 15
第五章 电动汽车未来发展 16
结束语 18
致谢 19
参考文献 20
第一章 绪论
1.1电动汽车研发的意义
在经济高速发展 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
的今天，国家将目光逐渐投向了环保建设，而燃油汽车的大量使用是我国的城市空气质量变差的重要原因。就当前来看，专家学者们对新能源汽车的研究具体反映在以混合动力汽车、燃料电池电动汽车等为代表的产品方面。虽然努力的想要在这方面进行改变，但毫无疑问，电动汽车将是污染少、排放少和噪声小的最理想的新能源汽车[1]。
电动汽车的核心在于零排放和无污染，而对于动力系统的选择会直接影响到整车的各项运行参数。根据电动汽车动力总成的结构要求对系统的参数进行设计匹配已成为电动汽车设计的一项重要研究内容。通过试验开展动力系统参数匹配性能研究是一种有效且可靠的方法，但是存在试验周期长，成本高等特点[2]。
西班牙首相萨帕特罗曾多次强调，为进一步发展电动汽车，欧盟计划特开启了一个全新项目。冰岛国家在颁布的现行计划中明确表示，到2012年实现电动汽车的全面推行，并成为全球第一个实施此计划的国家。与此同时，波兰政府也对充电设备给予了极高的关注与重视，同时还赢得了欧盟的强大资金支持。而葡萄牙则与雷诺等汽车商建立了密切合作关系，旨在共同开创规模庞大且适用范围广的充电网络。不止如此，欧洲地区的50多家电力企业及能源公司也多次表态，将设计出全球第一个具有规范意义的汽车充电标准。
日本政府因为政治环境和人口分布的影响，特别注重电动汽车在本国的发展，并且在纯电动汽车的研发上逐渐小型化，其主要的电动车车型分为单人和双人两种。日本政府还通过免除多种税负的优惠政策来鼓励用户购买“下一代汽车”（指前三类车）。日前，日本政府准备245亿日元巨资用于研发下一代车用电池，同时还将投资210亿日元用于电池创新基础科学研究[3]。?
20世纪90年代中期，美国政府制定出了一系列的措施，主要是为了促进电动汽车的发展。2009年，总统奥巴马设立了250亿美元的基金[4]，旨在电动汽车的研究和发展。2013年，全球电动汽车的销量额中有一半是来自美国，其销售的车型有20中左右，至今为止，美国已然成为电动汽车生产大国。
1.2电动汽车的结构和特点
电动汽车以动力电池为动力源，提供驱动电机所需要的动力，把电能转变为机械能从而为汽车提供动力。与传统汽车相比，电动汽车的传动过程相对于简单一些，但基本是相似的，都是电动机提供动力源，再由传动系统把动力传送到车轮上[5]。由此可见，电动汽车的结构并不复杂。
当前阻碍电动汽车发展的难点主要在于：由于阳极材料有限，电池能量密度较小，续驶里程不会很长。以及受到电源管理系统技术落后，充电时间难以缩短，使用寿命不长，性价比较低等限制。
图1 电动汽车控制过程图
发展电动汽车的优点是：它本身不排放污染大气的有害气体，即便对耗电量进行转换处理，使其成为更容易识别的排放标准，也只是少量的硫和微粒，其他污染物非常少。因为电厂主要设立在人口稀少的郊区，不会对人类造成太大损害，并且电厂不是移动的，集中排放，便于排放物处理，同时相关技术已投入使用，大大降低了排放难度。因为电力获取能源相对便捷，也就无需再担忧石油资源走向枯竭。对于电动汽车而言，可在夜间充电，这样就大大提高了发电设备的利用率，由此创造更多经济效益。另外，经实证研究进一步发现，原油通过粗炼方法进行处理之后，再充入电池驱使汽车正常行驶，它的能量使用率相较于精炼成汽油时的能源使用率明显更高。而且电动汽车操纵简单，维护方便，所以积极研究并大范围推广电动汽车，既能提高能量使用效率，也能减少污染气体排放，关键是电动汽车必然会成为未来发展趋势。也正是如此，国家对电动汽车给予了极高的关注与重视。
1.3电动汽车动力系统参数匹配研究现状
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