纯电动汽车整车动力性的仿真

摘  要  

本文通过了解纯电动汽车的基本结构，性能特点和对关键部件性能的要求，设计出匹配纯电动汽车动力系统的各部分。并基于ADVISOR建模仿真，分析设计匹配所得的各项参数对汽车性能的影响。具体来说，研究内容包括以下几点：  

（1）了解了纯电动汽车的基本结构以及对关键部件性能的要求；  （2）基于各种资料对电动车的电机和传动系进行了设计；  

（3）学习了MATLAB/ ADVISOR的相关知识，进行仿真建模。利用ADVISOR仿真系统进行仿真，分析设计所得数据，从而对所设计的纯电动车动力性的合理性进行了验证。  

关键词：电动汽车；匹配；仿真；MATLAB；ADVISOR  

Simulation For the Vehicle Dynamic Performance of Pure Electric

Vehicle ABSTRACT  

This paper introduces  the  design  of parts of pure electric vehicles'  power system after  understanding the basic structure, the features of performance and the requirements of the key components of the pure electric vehicles. Through using  ADVISOR  to model and simulate,  this  article  also  analyzed the designed and matched  parameters' influence for  vehicle's performance. Specifically,  the study includes the following:  

(1)  Having  Learned the basic structure of pure Electric Vehicle and the demand of pure electric vehicle's performance

(2)  The study designed the electric motor and transmission of the vehicle based on  various of materials

(3)  After studying  of MATLAB/ADVISOR ，modeled simulation. The study used ADVISOR to simulated the system, and analyzed the data which has been designed, and then verified the rationality of the vehicle dynamic performance of pure electric vehicles which be designed.

III 

1  前言  

1.1目的及意义  

汽车是现代工业文明的象征之一，自从其诞生以来便给人们的生产、生活带来了极大的便利，但同时也面临着来自环境保护、能源短缺等方面越来越严峻的挑战，并带来了一系列的负面效应。汽车在其生命的全周期内对公共环境和公众健康甚至生命产生了一系列危害，即汽车的环境公害。汽车环境公害包括环境大气污染、水质污染、噪声污染、电磁辐射等。汽车的环境大气污染包括两层含义：其一是汽车排放的硫化物、氮氧化物、氟氯烃等使温室效应加剧、臭氧层破坏和形成酸雨等大气环境问题，据估计汽车排入大气的污染物已达到大气污染物排放总量的16.9%；其二是汽车排出的CO2、CO、NOX、未燃碳氢化合物HC、颗粒物和臭味气体等造成的局部空气污染，进而对人类和动植物产生危害。特别是在大城市中，汽车行驶时排出的气体、微粒污染物、蒸发排放物等已经成为城市空气污染物的主要来源。  

目前，全世界每年的汽车产量在4000万辆以上，保有量超过7亿辆，其中的七八成是小轿车。汽车已给人类的生活带来了不可估量的巨大变化，推动了科技和社会的进步，大大的提高了人民的生活水平。但随着内燃机汽车的保有的不断增长，汽车给人类带来的问题也日益突出，已严重危害到人类今后的生活，主要表现在环境污染问题和石油资源危机问题上。尽管目前内燃机的电控技术（燃油喷射、点火正时、怠速稳定、废气循环等的电子控制）和三元催化等排气净化技术的应用，使汽车的排放和油耗降到了很低的程度，但还未能从根本上解决汽车的排放和能源问题，现有的汽车每年向大气排放约２亿吨有还害气体，占大气污染总量得60％以上[1]，是公认污染大气的“头号杀手”。为了解决危机和环境污染问题，全世界各国不得不积极寻求开发排放低、使用新能源的新型交通工具。电动汽车被看成是能够解决内燃机汽车诸多问题的重要途径之一。  

值得注意的是，金融危机爆发导致国际传统汽车产业衰退，而国际油价的不确定性、节能减排压力的增加、动力电池技术的新进展，使部分国际主流汽车厂商开始积极参与纯电动汽车研发，如日产公司、宝马公司等，这可能引发纯电动汽车新的发展热潮。  

电动汽车将是21世纪的主要交通工具之一，电动汽车是与汽车、电力、电子、控制技术、机械和材料等工业密切相关的新兴产业。大力发展电动汽车既符合我国当前的

国情，也有利于推动我国汽车产业及其相关产业的快速发展，其具体意义主要表现在以下几个方面：  

1、实现交通能源的多元化，维护国家的能源安全我国从1994年开始成为石油的纯进口国，2000年我国进口石油7000万吨，成品油3000万吨，据国际石油组织（IEA）和中国能源研究所预测，到2010年我国的石油产量为1.7亿吨，需进口石油1.3亿吨。而到2050年石油需求量为5.0亿吨，需进口石油4.0亿吨，石油产量减到1亿吨，可见我国的石油资源将会在不久的将来枯竭[2]。进口石油数量的激增需要我们认真考虑在交通方面的能源结构多样化，以维护我国的能源安全。  

2、降低汽车的排放污染，促进社会的可持续发展据联合国调查，世界上污染最严重的10个城市中，有7个在中国。近几年来随着国民发经济的发展和汽车保有量的持续快速增长，现在我们城市的大气污染已经非常严重了，如果我们将来继续延用目前的传统内燃机技术发展汽车，将会对我国城市的大气造成更为严重的污染后果。  

3、增强我国汽车工业的自身竞争力电动汽车作为信息技术、电子技术、新能源、新材料、先进制造技术等现代高科技的综合集成，是典型的高科技产品。汽车工业具有很强的关联带动性，电动汽车的产业化不仅是高新技术的典范，而且是用高新技术改造传统产业，用信息化带动工业化的突破口[3]。业内专家普遍认为，发展电动汽车是一项复杂的系统工程，需要官、产、学、研协调配合，大力协同，应尽快建立开放、竞争、规范的运行机制和管理体制，调动社会各方面力量，共同推进电动汽车的产业化。  

纯电动汽车、燃料电池车和混合电动汽车成为各科研机构和汽车厂家争相研究的对象。绿色环保车辆的概念正深入人心。这些新型环保车辆很多都从根本上解决了污染问题，得到了全世界的关注。  

中国的传统汽车产业一直落后于国外发达国家。现阶段，中国的汽车产业基本上是采用外国先进技术。发展新型环保汽车，这给中国汽车行业立足于世界汽车行业提供了一个非常好的契机。中国目前非常重视这项被称为21科技研究之重的产业，争取能利用这个契机使自己在汽车领域占有一席之地。因此，对纯电动汽车的研究是完全必要和迫切的。  

1.2电动汽车国内外研究状况  1.2.1电动汽车国外研究状况

目前，电动汽车的设计主要有以下两种方法：即改装设计和全新设计。

改装设计：选择一辆与目标设汁的电动汽车在载客量和载质量方面都近似的传统汽车来进行改装。移除内燃机，换成电机。充分利用车架上部和下部以及原油箱和座椅下的一些空间来安放电池。为尽量扩大车厢内的有效空间。

在布置和安装电动机和传动系统时，根据传动系统设计的要求可以选用内燃 …… 此处隐藏：8521字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……