混合动力电动汽车传动系统匹配与优化

1、可编辑ppt,1,混合动力电动汽车传动系统匹配与优化,可编辑ppt,2,论文构成,第一章 混合动力电动汽车简介,第二章 混合动力汽车驱动系统方案研究,第三章 混合动力汽车动力系统参数初步匹配,第五章 混合动力汽车传动系统参数优化,第四章 并联式混合动力汽车传动系统的仿真分析,可编辑ppt,3,第一章 混合动力汽车简介,随着汽车工业的发展，汽车作为一种代步工具，汽车与我们的生活越来越密不可分。然而，汽车在带给我们生活上的便利的同时，也带来了很多负面影响，如能源危机和环境污染。这成为困扰汽车工业继续发展的主要障碍，于是我们不得不寻找新的替代能源以解决上述问题。在经过多年的努力一种切实可行，且行之有

2、效的替代方案呼之欲出混合动力电动汽车。根据国际机电委员会下属的电力机动车技术委员会的建议,混合动力电动汽车是指由两种能源或转换器等作驱动能源,其中至少有一种能提供电能的车辆称为混合动力电动汽车。它不仅降低了燃油的消耗而且改善了排放性能，而且技术上实现相对简单,可编辑ppt,4,第二章 混合动力汽车驱动系统方案研究,welcome to use these PowerPoint templates, New Content design, 10 years experience,目前混合动力电动汽车根据驱动系统配置和组合方式不同,主要分为：串联式、并联式和混联式。综合三种驱动形式利弊，最终选择并

3、联式混合动力电动汽车,可编辑ppt,5,第三章 并联式混合动力汽车动力系统参数初步匹配,整车基本参数与技术要求,动力传动系统匹配,可编辑ppt,6,整车基本参数,可编辑ppt,7,技术要求,2,3,1,高速工况油耗小于8.8L/100km ,城市工况油耗小于11.3L/100km,城市工况UDDS下能够实现纯电动工作模式，并且纯电动续驶里程不少于32km,车速在100km/h的最大爬坡度大于7.0,4,5,0100km/h加速时间少于11.2s,最高车速大于160km/h,可编辑ppt,8,1.发动机最大功率,满足最大车数,满足最大爬坡度,2.主减速器速比的确定,满足车辆最高行驶速度要求,为了

4、保证车子在最高车速时，发动机仍能发挥出最大功率,的选择还应满足,动力传动系统匹配,可编辑ppt,9,3.最小传动比的确定,最小传动比可以依据发动机单独驱动车辆时，最高车速的功率平衡点来进行计算，即当最高车速达到100km/h时，此时发动机工作在最大功率点,所以,4.最大传动比的确定,满足最大爬坡度的要求,所以,可编辑ppt,10,满足附着条件的要求,所以,5.变速器档位数以及各档传动比的确定,本文设计变速器档位数为5档，且各档比以等比级数分配。因为应用等比级数分配传动比的变速器在换挡过程中，发动机总是在同一个转速范围内工作，因此驾驶起来就方便多了。其次按等比级数分配传动比的的变速器在换挡过程中

5、可以充分利用发动机提供的功率，提高汽车的动力性。根据以上分析，设计各速比如下表,可编辑ppt,11,6.电机参数匹配,1)发动机在27603910r/min的范围内油耗比较低，在3220r/min时达到最低油耗,2)在此转速范围内发动机功率在6394KW内变化。在3220r/min时发动机功率为,75KW,完全能满,足此车正常行驶功率需求,3)在上述转速范围内，发动机的扭矩基本不变，而且输出最大扭矩,4）通过上面分析可得：如果发动机在任何工况下都能在上述转速范围内工作，则发动机经济性很好，且动力性也很好。基于上述分析则初步可以确定电动机的功率,102-75=27KW,7.超级电容的参数匹配,功

6、率的确定,容量的确定,可编辑ppt,12,第四章 并联式混合动力汽车传动系统的仿真分析,汽车仿真软件ADVISOR的介绍,汽车参数的变量定义,性能仿真,可编辑ppt,13,汽车仿真软件ADVISOR的介绍,它是基于Matlab/Simnulink平台所开发出来的混合仿真软件，主要可分为前向仿真与后向仿真方法。ADVISOR 通过设计者所建立的物理模型，结合各种行驶工况和经过测试的各总成来建立的实际的或研发的HEV模型,可编辑ppt,14,汽车参数的变量定义,1.车辆模块参数,veh_description=CA6700 Vehicle；%定义汽车描述变量 veh_CD=0.41； %定义风阻系

7、数 veh_FA=2.0； %定义迎风面积，单位：（m2） veh_front_wt_frac=0.58； %定义前轴荷占整车质量的百分比 veh_wheelbase=2.707； %定义轴距，单位：（m） veh_glider_mass=1935； %定义车辆滑行质量（kg） veh_cargo_mass=2490； %定义最大装载质量（包括乘员），单位：kg,2.车轮模块参数,wh_radius=0.3322； %定义车轮滚动半径，单位：（m） wh_inertia=40*wh_radius2/2； %定义轮胎的转动惯量，单位：（kg*m2） wh_1 st_rrc=0.00938； %定

8、义轮胎的滚动主力系数,3.电池模块参数,ess_min_volts=144； %定义电池的最小电压，单位：（V） ess_max_volts=280； %定义电池的最大电压，单位：（V） ess_module_mun=40； %定义电池的数量 ess_module_mass=48； %定义电池的质量，单位：（kg,可编辑ppt,15,4.电动机模块参数,mc_max_crrnt=380； %定义电动机的最大电流，单位：（A） mc_min_volts=144； %定义电动机的最低工作电压，单位（V） mc_mass=100； %定义电动机的质量，单位：（kg,5.变速器模块参数,gb_rati

9、o=3.24 2.09 1.48 1.16 1.00；%定义变速器各档速比 gb_gears_num=max(size（gb_ratio）)； %定义变速器档位数 gb_mass=60； %定义变速器质量，单位；（kg） fb_ratio=4.218； %定义主减速器速比 fb_mass=30； %定义主减速器质量，单位：（kg,6.发动机模块参数,Fc_eff=0.4； %发动机的效率 Fc_trq_scale=1.04； %发动机的扭矩因子 Fc_spd_scale=l； %发动机的速度因子 Fc_max_pwr=100； %发动机的峰值功率(kw) Fc_max_trq=320； %发动

10、机的峰值扭矩(N#m) Cs_fc_init_state=0； %发动机初始状态:O表示关闭,1表示开启 Cs_min_off_time=90； %发动机重启和上次关闭的最短时间间隔(s,可编辑ppt,16,性能仿真,选取路况,加速度测试选项设置,爬坡度测试选项设置,可编辑ppt,17,仿真结果分析,可编辑ppt,18,第五章 混合动力汽车传动系统参数优化,ADVISOR优化方法介绍,传动系统的参数优化,可编辑ppt,19,ADVISOR优化方法介绍,综合考虑本设计前文应用ADVISOR 2002软件的效果,决定还是应用ADVISOR 2002软件提供的(Auto-size)自动优化方法,Au

11、to-size提供了两种优化方法Autosize using Matlab和Autosize using VisualDOC。其中，Autosize using Matlab使用中分原理和Matlab内部逻辑确定可接受的关键零部件参数范围，而Autosize using VisualDOC使用VisualDOC优化软件得到需要的关键零部件参数进行参数优化。在此，本人将分别应用两种优化方法对参数进行优化，完成发动机功率、电动机功率、发电机功率和电池个数等参数的合理匹配。软件实现参数优化的流程如图所示,可编辑ppt,20,Autosize using Matlab优化设置,Autosize using VisualDOC优