混合動力電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)的研究與設(shè)計(論文)開題報告（可編輯）

《混合動力電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)的研究與設(shè)計(論文)開題報告（可編輯）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《混合動力電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)的研究與設(shè)計(論文)開題報告（可編輯）（8頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、混合動力電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)的研究與設(shè)計(論文)開題報告 湖北文理學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文開題報告 題 目 混合動力電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)的研究與設(shè)計 專 業(yè) 機械設(shè)計與制造及其自動化(汽車方向) 班級 車輛XXXX班 姓 名 XXX 學(xué) 號 XXXXXX 指導(dǎo)教師 職 稱 張? 助教 2012年 3 月1日 一、選題背景和意義 課題名稱:混合動力電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)的研究與設(shè)計 選題背景: 汽車在給人類帶來無數(shù)便利的同時,也伴隨帶來了眾多不利影響。目前世界汽車保有量約8億輛,預(yù)計到2010

2、年全球汽車保有量將達到10億輛。2003全球57%的石油消費在交通領(lǐng)域,預(yù)計到2020年交通用油占全球石油總消耗的62%以上。在汽車保有量高和使用集中的大城市,汽車噪聲和尾氣排放對城市環(huán)境己造成嚴重污染,對生態(tài)環(huán)境構(gòu)成嚴重威脅。因此從節(jié)約資源,保護環(huán)境,降低汽車污染物的排放量,以綠色環(huán)保汽車代替燃油汽車也是社會可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的需要,成為世界共同關(guān)注的問題。 電動汽車Electric Vehicle是一種節(jié)約石油資源、減少污染甚至無污染的理想清潔汽車,無疑是解決上述問題的有效途徑,因此受到了廣泛的關(guān)注和重視。上世紀70年代,以美國、日本為代表的國家加快了電動汽車的研究和開發(fā),電動汽車也由

3、最初問世時的單一全電池供電的純電動汽車發(fā)展成為現(xiàn)在的三大類:純電動汽車、混合動力汽車和燃料電池汽車其中純電動汽車發(fā)展時間最長,經(jīng)驗也豐富,純電動汽車的缺點是一次充電續(xù)駛里程短、蓄電池充電時間長、成本高、而且存在廢舊電池的二次污染回收問題,這些瓶頸問題抑制了其發(fā)展的步伐,使其市場化推廣進程十分緩慢,尚需漫長過程。燃料電池汽車是目前所能看到的最有可能產(chǎn)業(yè)化的終極汽車新動力方案,燃料電池是一種將氫和氧的化學(xué)能通過電極反應(yīng)直接轉(zhuǎn)換電能的裝置,其最大特點是反應(yīng)過程不涉及燃燒和熱機做功,能源利用效率是普通內(nèi)燃機的2倍。氫燃料電池動力系統(tǒng)不僅高效、低噪音,而且無污染、無二氧化碳排放,是一種新興的環(huán)保動力源。

4、由于氫在地球中的蘊藏十分豐富,氫氣來源極其廣泛,可從多種物質(zhì)中提取,是一種可再生的能源資源,可通過石油、天然氣、甲醇、甲烷等進行重整制氫:也可通過電解水制氫、生物制氫等方法獲取氫氣。但由于燃料電池技術(shù)尚未突破以及由此形成的成本問題及可靠性和運行壽命較低等問題,大批量投入市場也需很長一段時間。在上述背景下,以發(fā)動機和電動機為動力源的汽車??混合動力汽車Hvbrid ElectricVehicle應(yīng)運而生,成為新型汽車開發(fā)的熱點?；旌蟿恿ζ嚤徽J定為是目前電動汽車中最具有產(chǎn)業(yè)化和市場化前景 的車型之一?；旌蟿恿ζ囋诓唤档蛣恿π缘那疤嵯?可大幅提高燃油經(jīng)濟性

5、及減少汽車排放,因此,許多國家政府和大型汽車公司加大了混合動力電動汽車的研究開發(fā)工作,并取得了卓有成效的成果?？梢韵嘈?在蓄電池技術(shù)沒有根本性突破之前,使用混合動力電動汽車是解決能源與排放問題的最具有現(xiàn)實意義的途徑之一。 我國也非常重視混合動力電動汽車的研究與開發(fā),國家發(fā)展改革委員會發(fā)布的《汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策》明確提出:“國家引導(dǎo)和鼓勵發(fā)展節(jié)能環(huán)保型小排量汽車。汽車產(chǎn)業(yè)要結(jié)合國家能源結(jié)構(gòu)調(diào)整戰(zhàn)略和排放標準的要求,積極開展電動汽車、車用動力電池等新型動力的研究和產(chǎn)業(yè)化,重點發(fā)展混合動力汽車技術(shù)和轎車柴油發(fā)動機技術(shù)。國家在科技研究、技術(shù)改造、新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化、政策環(huán)境等方面采取措施,促進混合動力

6、汽車的生產(chǎn)和使用"。國家科技部制定的“十一五汽車創(chuàng)新工程"中,也明確提出將混合動力汽車及其產(chǎn)業(yè)化推廣作為十一五汽車工業(yè)的重要發(fā)展方向之一,同時將混合動力汽車的3大關(guān)鍵零部件電池、電機和控制系統(tǒng)的相關(guān)研究列為3個縱向發(fā)展目標。 本課題就是基于這樣的一個研究背景。當(dāng)前,電動汽車的發(fā)展水平離商品化還有相當(dāng)距離,有相當(dāng)多的問題需要進一步研究解決,主要有:高性能動力電池系統(tǒng)的開發(fā);高性能驅(qū)動系統(tǒng)包括多種電動機系統(tǒng)及內(nèi)燃機系統(tǒng)的研制:整車性能優(yōu)化及集成管理單元的開發(fā)等,在當(dāng)前車載蓄電池技術(shù)未能突破的情況下,電動汽車電驅(qū)動系統(tǒng)是實現(xiàn)電動汽車基本性能和解決上述制約問題的關(guān)鍵,這要求電動汽車電驅(qū)動系統(tǒng)應(yīng)

7、具有盡可能高的轉(zhuǎn)矩密度、良好的轉(zhuǎn)矩控制能力、高可靠性及在寬車速范圍內(nèi)的高效率;同時,電動汽車電驅(qū)動系統(tǒng)還應(yīng)保證在滿足車輛動力學(xué)性能的前提下,使動力蓄電池放電電流最小。電動汽車電驅(qū)動功能的實現(xiàn)涉及電機、電力電子、微處理器、蓄電池、控制理論等多學(xué)科技術(shù)領(lǐng)域,是趕超世界汽車先進水平的核心技術(shù)。因此,對電動汽車電驅(qū)動系統(tǒng)的研究開發(fā)具有重要的社會意義和工程實際意義。本課題針對混合動力電動汽車的動力系統(tǒng)進行設(shè)計和分析,并對電機及其控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)進行理論及實際應(yīng)用研究。 課題提出的目的和意義: 電動汽車己有三種驅(qū)動類型:以高效能蓄電池驅(qū)動的電動汽車EV、以燃料電池為動

8、力源的電動汽車FEV和以燃油發(fā)動機與電動機混合驅(qū)動的混合動力電動汽車HEY。電動汽車的研究是從單獨依靠蓄電池供電的純電動汽車開始的,純電動汽車或零排放新燃料汽車無疑是我們的最終目標,但目前純電動汽車初始成本高,行駛里程較短。由于高效能蓄電池、燃料電池及其系統(tǒng)韻發(fā)展相對滯后,影響了純電動汽車的商業(yè)化進程;而燃油發(fā)動機和電動機混合驅(qū)動的混合動力電動汽車正是在純電動汽車開發(fā)過程中為有利于市場化而產(chǎn)生的一種新的車型。它將現(xiàn)有內(nèi)燃機與一定容量的儲能器件主要是高性能電池或超級電容器通過先進控制系統(tǒng)相組合,可以大幅度降低油耗.減少污染物排放。國內(nèi)外普遍認為它是投資少、選擇余地大、易于滿足未來排放標準和節(jié)能目

9、標、市場接受度高的主流清潔車型,從而引起各大汽車公司的關(guān)注,得到商業(yè)市場的響應(yīng)并迅速發(fā)展,這其中以豐田的PriUS和本田的Insight為代表。 二、項目概述及系統(tǒng)設(shè)計 項目概述: 本論文將以并聯(lián)式混合動力電動汽車為研究對象,主要針對以下問題進行研究討論: 1混合動力電動汽車的分類及各類別的優(yōu)缺點。論文介紹了混合動力電動汽車的三個類別,通過比較各類別的優(yōu)缺點確定并聯(lián)式混合動力電動汽車為研究對象; 2混合動力汽車驅(qū)動系統(tǒng)的特點和功能。探討特定用途的并聯(lián)式混合動力汽車動力性能指標的確定方法,發(fā)動機、蓄電池、電機和變速箱等動力部件的合理選擇,以及整個驅(qū)動系統(tǒng)的匹配;

10、 3混合動力汽車驅(qū)動系統(tǒng)硬件的確立。本系統(tǒng)采用Ti的TMS320ULF2407aDSP芯片構(gòu)成主控制器;驅(qū)動選用lR21366s;功率器件根據(jù)母線電壓、最大電流的要求可以選用單片IGBT或IPM,小功率可以選用MOSFET;CAN通訊使用TMS320LF2407aDSP芯片集成的CAN 2.0模塊,CAN的收發(fā)驅(qū)動采用Ti的SN65HVD230;電機的轉(zhuǎn)子位置檢測采用霍爾位置傳感器,通過換算可以獲得轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速從而實現(xiàn)轉(zhuǎn)速閉環(huán)。電流檢測采用電流傳感器。最后確立功率主電路和保護電路。 系統(tǒng)設(shè)計: 1、永磁無刷直流電機驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計和實現(xiàn) 2、混合動力電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)分析和

11、設(shè)計 3、混合動力電動汽車驅(qū)動控制策略 三、進度安排 1、2011.10.13-2011.10.26 學(xué)生選題; 2、2011.10.26 -2011.11.15 教師下達任務(wù)書; 3、2011.11.15-2011.12.30 學(xué)生提交開題報告和文獻綜述,教師審閱,批準開題; 4、2012.1.1-2012.4.30編寫論文; 5、2012.4.30 學(xué)生提交論文初稿、英文文獻翻譯、畢業(yè)實習(xí)報告; 6、2012.5.1-2012.5.15學(xué)生論文修改; 7、2012.5.20 學(xué)生答辯資格審批; 8、2012.5.25-2012.5.29 學(xué)生答辯,成績評

12、定; 四、參考文獻 [1] 陳清泉,孫逢春等. 現(xiàn)代電動汽車技術(shù)[M]. 北京:北京理工大學(xué)出版社, 2002. [2] 段巖波、張武高、黃震. 混合動力電動汽車技術(shù)分析[J].柴油機,2002,(6):43-46 [3] 劉金玲,宋健等. 并聯(lián)混合動力客車控制策略比較[J]. 公路交通科技, 2005, 221[4] 高海鷗,王仲范等. PRIUS混合動力汽車驅(qū)動系統(tǒng)鍵合圖建模仿真[J]. 武漢理工大學(xué)學(xué)報, 2004, 261:63-65. [5] 程偉,徐國卿等. 混合動力車用永磁無刷電動機驅(qū)動系統(tǒng)[J]. 微特電機, 2004年9期 [6] 范健文,馬小強等. 電動汽車電驅(qū)

13、動系統(tǒng)控制技術(shù)[J]. 廣西工學(xué)院學(xué)報, 2003年3期 1988, 02 [7] 邵海岳. 混合動力汽車驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計及控制策略優(yōu)化[D]. 長沙:湖南大學(xué),2004,3,20 [8] 侯雪璐. 混合動力汽車驅(qū)動電機控制系統(tǒng)及性能的研究[D]. 成都:西南交通大學(xué),2006,4,1 [9] 陳曉麗. 混合動力汽車電驅(qū)動控制系統(tǒng)研究[D]. 上海:上海交通大學(xué),2008,5,1 [10] 王望予,汽車設(shè)計,北京:機械工業(yè)出版社,北京:北京理工大學(xué)出版社,1998,90?101 [11]雷雨成.汽車系統(tǒng)動力學(xué)及仿真.北京:國防工業(yè)出版社,1997,35?85 [12] Antoni

14、 Szumanowski,陳清泉等編譯.混合電動車輛基礎(chǔ).北京:北京理工大學(xué)出版社,2001,27?37 [13] 舒紅,秦大同,胡建軍.混合動力汽車控制策略研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢,重慶大學(xué)學(xué)報,2001,11:28?31 [14] 楊大柱.混合動力電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn).中國人民解放軍汽車管理學(xué)院,《微計算機信息》嵌入式與SOC2008年第24卷第12-2期 [15] 許家群、徐衍亮、唐任遠. 電動汽車驅(qū)動用永磁同步電動機控制系統(tǒng)的研究,中小型電機,2002,253 [16]黃妙華,金國棟,雙能源混合動力驅(qū)動系統(tǒng)的優(yōu)化控制及其仿真,華中理工大學(xué)學(xué)報,2002,10:29?3l [17]舒紅,秦大同,胡建軍,混合動力汽車控制策略研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢,重慶大學(xué)學(xué)報,2001,11:28-31 [18]張俊智,盧青春,王麗芳.汽車混合動力傳動的能量流動與比較.機械科學(xué)與技術(shù),200l,9:37?40 [19]董敏,莊志,常思勤.汽車拖拉機發(fā)動機.北京:機械工業(yè)出版社。1997:10-20 [20]胡壽松.自動控制原理.北京:國防工業(yè)出版社,1994,442?480