開題報告-純電動汽車動力傳動系統(tǒng)匹配設計

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附贈有CAD圖紙和說明書,領取加Q 197216396 或 11970985開題報告 開題報告 題 目 純電動汽車動力傳動 系統(tǒng)匹配設計 專 業(yè) 班 級 學 生 指導教師 一、 選題目的與意義 選題目的：本論文主要針對某一純電動汽車，通過相關設計計算完成純電動汽車電機性能參數、傳動系傳動比及動力電池參數的匹配設計，并繪制出純電動汽車動力傳動系統(tǒng)的總布置圖。同時，通過本論文的寫作，能鞏固所學理論知識，在完成畢業(yè)論文的過程中能得到全面的訓練；對產品開發(fā)設計流程能有進一步認識；能進一步熟練掌握常用仿真和制圖軟件（如Matlab、Auto-CAD等）。 選題意義：純電動汽車是指以車載電源為動力，用電動機驅動車輪行駛，且滿足道路安全法規(guī)對汽車的各項要求的車輛。電動汽車能夠實現(xiàn)零排放，節(jié)能環(huán)保，可以解決汽車對環(huán)境的污染問題，對保護環(huán)境和生態(tài)具有重大意義。動力傳動系統(tǒng)是電動汽車中最關鍵的系統(tǒng)，電動汽車的運行性能主要取決于動力系統(tǒng)的類型和性能。參數匹配就是在滿足整車動力性能要求的基礎上合理選擇動力總成中各部件參數，提高整車動力性能，降低改裝成本和提高續(xù)駛里程。 二、國內外研究現(xiàn)狀 純電動汽車是由蓄電池(如鎳氫電池、鋰離子電池、鉛酸電池或鎳氫電池等)直接釋放電能為汽車提供動力的一種電動汽車。隨著化石能源的大量消耗，能源危機逼近，各國都將純電動汽車的發(fā)展提升到了戰(zhàn)略高度。全球各大汽車制造商也爭先研發(fā)純電動汽車，極具戰(zhàn)略前瞻性，為能夠占領未來汽車市場做足準備。尤其是近兩年，陸續(xù)有純電動車型亮相各大國際車展。 2.1 國內研究現(xiàn)狀 早在上世紀60年代，我國就開始了純電動汽車相關的研究工作，并于上世紀90年代掀起了一股研究高潮，國內一些高校、科研單位和企業(yè)陸續(xù)開始研究純電動汽車，并取得了一些成果。2006年，我國第一批純電動轎車取得了產品準入公告，吸引了更多的企業(yè)和單位加入了純電動汽車的研發(fā)或試運營陣營。 目前，我國政府已經確定把純電動汽車為汽車產業(yè)轉型的主要方向，而普通混合動力汽車將作為節(jié)能車看待，不享受國家對新能源汽車的支持政策。政策就是導向，這導致汽車企業(yè)失去了研發(fā)普通混合動力汽車的動力而紛紛轉向純電動汽車。在2010年10月的廣州國際車展上，比亞迪、長安、江淮、奇瑞等自主品牌就紛紛推出了自主研發(fā)的純電動汽車。如比亞迪公司推出的全球首款批量投放純電動出租車E6，長安新能源汽車研發(fā)團隊研發(fā)的長安奔奔MINI純電動汽車就成為車展的亮點。 而且，國內研究純電動汽車主要是以改裝的形式進行，圍繞改裝純電動汽車整車動力性能和經濟性方面做的研究比較多。當然，在目前電池技術沒有得到有效突破的情況下，在相同電池條件下，怎樣提升整車的動力性和增加續(xù)駛里程顯得尤為重要。姜輝，余銀輝，夏青松，周保華等[1-20]在純電動汽車動力傳動系統(tǒng)的匹配設計和整車性能仿真方面做了大量卓有成效的工作，為國內純電動汽車的后續(xù)研究作出了重要貢獻，極具參考價值。 2.2 國外研究現(xiàn)狀 電動汽車的研究最早是從純電動汽車研究開始的，到目前為止純電動汽車技術的發(fā)展已經相對完善，但是還有一些技術瓶頸有待解決，比如蓄電池的壽命普遍偏短，行駛里程普遍不長等等。除了技術問題，制約純電動汽車大范圍推廣應用的還有其他許多因素比如充電基礎設施建設落后、資金缺乏和對傳統(tǒng)汽車工業(yè)的依賴等。目前世界各國的純電動汽車的應用仍處于示范運行階段。美國、日本和歐洲現(xiàn)階段都將純電動汽車的研究轉向了以公交車、社區(qū)用車及特定用途的微型電動汽車為主，并開始對車輛運行機制，基礎設施建設等方面做了大量的研究工作。 世界知名的汽車制造商如戴姆勒——克萊斯勒、通用、豐田、福特等，在不斷對傳統(tǒng)汽車進行研發(fā)的同時，也都投入大量的人力、財力和物力，進行對電動汽車的研究與開發(fā)，以搶占先機。 美國采用政府和企業(yè)雙作用力的方式，加速電動汽車產業(yè)發(fā)展。美國汽車工業(yè)十分發(fā)達，汽車產量大，保有量最多，石油消耗量和汽車排放污染物均居世界首位。為保持汽車產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，美國制定了非常嚴格的汽車尾氣排放標準，并較早地大力鼓勵發(fā)展電動汽車，先后推出了PNGV、Freedom CAR、AVP計劃。在美國能源部的大力支持下，汽車廠商在電動汽車的開發(fā)研制中投入大量的人力物力，并且取得了很大的研究成果[26-27]。 日本的資源貧乏，能源供給大部分得依靠海外，且主要是石油資源，各領域都在尋求更好的對策以便應對能源問題，在日本的能源消費中，運輸部門大約占25%(1997年)，其中50%以上的石油是用于汽車產業(yè)上的，也就是說，電動汽車的發(fā)展和促進，對日本能源狀況的改善可以說是至關重要的。我國目前的能源消耗情況和日本類似，但隨著汽車保有量的快速增長，形勢會比日本更加嚴峻。 1967年，日本為了促進本國電動汽車產業(yè)的發(fā)展成立了日本電動汽車協(xié)會在之后的20年間，日本制定了《電動汽車的開發(fā)計劃》和《第三屆電動汽車普及計劃》，并制定了汽車生產和保有量目標。本田公司作為日本主要的汽車制造商之一在電動汽車方面的研究主要集中在混合動力和燃料電池汽車兩個方向。在1999年推出Insight、2004年推出Accord Hybrid、2006年推出Civice Hybrid都顯示了本田公司在混合動力電動汽車上做的努力。燃料電動汽車方面也于2006年試行FCX，該車由交流同步電動機驅動，最高車速為160km/h，可以連續(xù)行使570km。與本田相比，豐田公司在電動汽車領域也取得了更大的成功，只是豐田主要把研究的重點放在了混合電動汽車，自上世紀80年代開始，豐田公司就研制了EV10-EV40的一系列電動汽車。1995年普銳斯研制成功并與1997年投放市場并取得很大成功。普銳斯2005屬于重度混合動力電動汽車，它采用永磁同步電動機和四缸發(fā)動機共同驅動，使得該車的節(jié)能與續(xù)航能力更加突出，因此更具有實用性，截至2010年年底，全球銷量已經超過140萬輛，是當前最成功的混合動力電動汽車。日本另外的一個著名的汽車品牌——日產，也致力于發(fā)展電動汽車，日產公司設計的電動汽車主要是純電動汽車和混合動力電動汽車，同時也將燃料電池電動汽車上升到一定戰(zhàn)略地位。比較成熟的產品有Altra、Nissan Tino以及Altima Hybrid，日產在燃料電動汽車的主要作品是FCV2005，它集中了日產公司的核心技術，如理電池技術、高壓電子技術和Tino Hybrid的控制技術等[21-25]。 在歐洲，法國是目前世界上推廣純電動汽車最為成功的國家之一，其己經在電動汽車研發(fā)、應用、配套服務設施和政策支持方面，初步形成一套完整的體系。據最新統(tǒng)計數字顯示，法國目前擁有超過1.5萬輛純電動汽車，全國建有200多座公共充電站，歐盟內75%的純電動汽車來自法國，而且法國最大的汽車制造商標致——雪鐵龍集團己經是世界最大的電動汽車生產商。雪鐵龍C-Zero的動力系統(tǒng)為一臺永磁同步電動機，當轉速在3200-6200rpm時，最大功率為48kw，最大扭矩為182N.m，0～100km/h加速時間為15s，最高車速約為130km/h。一次充電后可行駛160公里（日本10-15模式）。雪鐵龍C-Zero采用鋰電池供電，充電需要6個小時，而快速充電時，只需要半小時就可達到80%的電量。 奔馳Smart電動車型配置輸出功率為40馬力的電機。電機放置在該車的車尾,采用后驅結構。其從0~60Km/h所需的加速時間為6.5s，最高時速可達100Km/h。Smart電動車的電動機由鋰離子電池提供電能，最大可儲存14KW的電能，續(xù)航里程可115Km。鋰離子電池被安放在車身的中部，憑借每百公里僅消耗12Kw.h電量，Smart電動汽車成為城市交通中最節(jié)能、最環(huán)保的車型之一[28-33]。 三、主要研究內容 本設計題目主要針對某純電動汽車，通過相關計算完成純電動汽車電機性能參數、傳動系參數及動力電池參數的匹配設計，并繪制出純電動汽車動力傳動系統(tǒng)的總布置圖和關鍵零部件圖。其主要內容如下： 1．查找并學習文獻，分析純電動汽車動力傳動系統(tǒng)功能總成，提出動力傳動系統(tǒng)總布置設計方案； 2．確定純電動汽車的主要技術參數； 3．根據整車動力性要求，對驅動電機、電池及傳動系主要性能參數進行匹配設計； 4. 學習Matlab/advisor模塊進行建模仿真，分析設計所得數據，從而對所設計純電動汽車動力傳動系統(tǒng)的合理性進行驗證。 四、研究方法與實施方案 4.1 研究方法 在本論文中，利用計算機輔助設計和計算機建模仿真同定量和定性綜合分析法相結合的研究方法對純電動汽車傳動系統(tǒng)的各部分（蓄電池、電動機、主減速器傳動比等）進行匹配設計和建模仿真，使所設計的傳動系能夠滿足整車的動力性能，增加續(xù)駛里程和降低成本。 4.2 實施方案 本畢業(yè)論文提出了一條明確的思路：①提出設計要求；②選擇適當的某一車型；③進行設計計算，完成動力傳動系統(tǒng)主要參數匹配；④在Matlab/advisor中進行建模仿真，驗證整車動力性是否滿足設計要求；⑤得出結論和研究展望。 4.3 論文提綱如下： 摘要 ABSTRACT 第一章 緒 論 1.1 研究背景及意義 1.2 純電動汽車基本結構和工作原理 1.3 純電動汽車國內外發(fā)展現(xiàn)狀 1.3.1 國內純電動汽車發(fā)展研究狀況 1.3.2 國外純電動汽車發(fā)展研究狀況 1.4 本文主要研究內容 第二章 純電動汽車動力傳動系統(tǒng)匹配設計 2.1 純電動汽車動力系統(tǒng)的布置方案 2.2 純電動汽車整車參數及性能指標確定 2.3 電動機參數匹配 2.3.1 電動機類型選擇 2.3.2 電動機參數確定 2.4 動力電池參數匹配 2.4.1 動力電池類型選擇 2.4.2 電池組參數的確定 2.5 傳動系統(tǒng)參數匹配 2.5.1 傳動系統(tǒng)變速方案選擇 2.5.2 傳動系傳動速比設計 2.6 匹配結果 第三章 基于ADVISOR的純電動汽車仿真建模 3.1 ADVISOR仿真模塊介紹 3.1.1 ADVISOR使用說明 3.2 純電動汽車整車模型建立 3.2.1車身模型建立 3.2.2車輪模型建立 3.2.3傳動系統(tǒng)模型建立 3.2.4驅動電機模型建立 3.2.5動力電池模型建立 3.3 參數輸入及整車性能仿真 第四章 全文總結 致謝 參考文獻 4.4 畢業(yè)設計（論文）工作任務 (1) 參考文獻收集與查閱（第一周） (2) 學習參考文獻(第一周——第三周) (3) 寫作開題報告、文獻綜述（第二周——第三周） (4) 外文翻譯（第二周——第五周） (5) 提出動力傳動系統(tǒng)總布置設計方案（第四周——第六周） (6) 確定純電動汽車的主要技術參數并進行動力傳動系統(tǒng)匹配設計（第七周——第九周） (7) 繪制總布置圖和關鍵零部件圖（第十周——第十二周） (8) 撰寫畢業(yè)論文（第十一周——第十三周） (9) 準備答辯相關材料（第十三周——第十四周） 五、主要參考文獻 [1] 姬芬竹,高峰,周榮. 純電動汽車傳動系參數匹配的研究[J].汽車科技,2005,(6). 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