电动汽车的设计

1、电动汽车运用(ynyng)技术 付主木 主编机械(jxi)工业出版社共四十一页第7章 电动汽车的设计(shj)纯电动汽车的设计(shj)混合动力电动汽车的设计燃料电池电动汽车的设计7.17.27.3共四十一页 7.1 纯电动汽车的设计(shj) 图7-1 技术(jsh)路线流程图7.1.1 整车布置原则1. 电动汽车开发的技术路线2. 总体布置方案的设计共四十一页 7.1 纯电动汽车的设计(shj) 图7-2 前舱(qin cn)总布置3. 电动汽车总体布置共四十一页 7.1 纯电动汽车的设计(shj)图7-3 传动系统连接(linji)方式共四十一页 7.1 纯电动汽车的设计(shj)图7-

2、4 动力(dngl)总成固定点共四十一页 7.1 纯电动汽车的设计(shj)7.1.2 关键技术1. 电池(dinch)技术2. 电机技术3. 控制器技术共四十一页 7.1 纯电动汽车的设计(shj)7.1.3 参数(cnsh)的选择1. 电动机功率选择（1）根据电动汽车的最高车速选择（2）根据电动汽车的加速性能要求选择共四十一页 7.1 纯电动汽车的设计(shj)（3）根据车辆(chling)的爬坡性能要求来选择 * 电动机最大功率的取值为：共四十一页 7.1 纯电动汽车的设计(shj)2. 主减速比和变速器传动比选择(xunz)（1）主减速比的选择（2）变速器传动比的选择共四十一页 7.1

3、 纯电动汽车的设计(shj)3. 电池组数量(shling)选择图7-5 电池的简化电路模型共四十一页 7.1 纯电动汽车的设计(shj)（1） 由最大输出功率选择(xunz)电池组数量共四十一页 7.1 纯电动汽车的设计(shj)（2）由续驶里程(lchng)数选择电池组数量共四十一页 7.1 纯电动汽车的设计(shj)7.1.4 参数(cnsh)的优化1. 电动汽车优化设计分析（1）选取设计变量（2）选取设计目标（3）选取约束条件（4）建立数学模型（5）汽车仿真模型的建立（6）编写优化求解程序共四十一页 7.1 纯电动汽车的设计(shj)2. 优化匹配(ppi)求解模型图7-6 优化匹配求

4、解模型共四十一页 7.1 纯电动汽车的设计(shj)3. 选择优化算法 求解问题(wnt)的一般过程如图7-7所示。 （1）个体编码 （2）初始化 （3）个体评价 （4）选择运算 （5）交叉运算 （6）变异运算 （7）终止条件判断共四十一页 7.1 纯电动汽车的设计(shj)图7-7 遗传算法运算(yn sun)过程示意图共四十一页 7.1 纯电动汽车的设计(shj)图7-8 遗传算法进化(jnhu)过程共四十一页 7.1 纯电动汽车的设计(shj)4. 优化匹配与结果(ji gu)分析表7-3 测试数据约束最高车速（km/h）5515 km/h的最大爬坡度15%整车质量（kg）900目标值续

5、驶里程（km）80共四十一页 7.1 纯电动汽车的设计(shj)表7-6 优化结果(ji gu)比较初步匹配Advisor优化遗传算法优化无挡两挡无挡两挡无挡两挡Per / kW131313151310NB1010881112Cb /(Ah) 120120120120118.8113iz 10.96813.9618.0710.96813.9618.079.813.9448.06m/kg900900836855928941ta / s6.27.276.86.16.5i /%16.32117.734.51515.8Sd /km90.395.175.47698.5105.6共四十一页 7. 2 燃料

6、电池(rn lio din ch)电动汽车的设计7.2.1 整车总体(zngt)布置原则图7-9 技术设计过程共四十一页 7. 2 燃料电池(rn lio din ch)电动汽车的设计图7-10燃料电池轿车总布置设计(shj)流程共四十一页 7. 2 燃料电池(rn lio din ch)电动汽车的设计7.2.2 关键技术1. 燃料电池(rn lio din ch)系统 2. 车载储氢系统3. 车载蓄电系统4. 电机及其控制技术5. 整车布置6. 整车热管理7. 整车与动力系统的参数选择与优化设计8. 多能源动力系统的能量管理策略共四十一页 7. 2 燃料电池(rn lio din ch)电动

7、汽车的设计7.2.3 部件(bjin)的选型1. 电机选型2. 传动系速比的选择3. 燃料电池发动机（FCE）选型4. 峰值功率系统（PPS）的选型5. 燃料电池的选型共四十一页 7. 2 燃料电池(rn lio din ch)电动汽车的设计7.2.4 参数(cnsh)的选择1. 驱动电机参数的选择（1）驱动电机峰值功率和额定功率的选择 驱动电机峰值功率的选择 目标循环工况最大功率需求/kW最大回馈制动功率需求/kWECE工况152.3100.5New York Bus工况201195北京城区工况124.5120北京城郊176176UDDS工况228153表7-9 典型循环工况对应的车辆极限功

8、率需求共四十一页 7. 2 燃料电池(rn lio din ch)电动汽车的设计 驱动电机额定功率的选择(xunz)（2）驱动电机转矩和转速的确定 图7-11 驱动电机外特性的示意图共四十一页 7. 2 燃料电池(rn lio din ch)电动汽车的设计（3）工作电压（4）电机(dinj)确定表7-10 FCBUS驱动电机的参数选择电机种类三相异步交流电机额定电压360V峰值功率180kW（2min）额定功率100kW（1h）最大转矩955Nm额定转矩531Nm额定转速1800r/min最高转速6000r/min共四十一页 7. 2 燃料电池(rn lio din ch)电动汽车的设计2.

9、传动(chundng)系最小传动(chundng)比的选择3. 传动系最大传动比的选择4. 固定速比齿轮传动系的传动比选择5. 燃料电池发动机性能参数设计6. 蓄电池的性能参数设计共四十一页 7. 2 燃料电池(rn lio din ch)电动汽车的设计7.2.5 参数的优化匹配(ppi)方法1. 理想的动力驱动系统的参数优化匹配方法图7-12 参数优化示意图共四十一页 7. 2 燃料电池(rn lio din ch)电动汽车的设计2. 实用(shyng)的动力驱动系统的参数优化匹配方法图7-13 燃料电池汽车动力驱动系统示意图共四十一页 7.3 混合(hnh)动力电动汽车的设计7.3.1 关

10、键技术1. 驱动电动机及其控制技术2. 动力电池及其管理系统3. 整车能量管理控制系统4. 动力(dngl)传动系统匹配5. 能量再生制动回收系统6. 先进车辆控制技术在混合动力电动汽车上的应用共四十一页 7.3 混合动力(dngl)电动汽车的设计7.3.2 参数(cnsh)的选择图7-14 并联式混合动力汽车动力总成结构简图共四十一页 7.3 混合(hnh)动力电动汽车的设计1. 发动机功率(gngl)的选择2. 电动机参数的选择图7-16 并联混合动力汽车的驱动力车速图共四十一页 7.3 混合(hnh)动力电动汽车的设计3. 传动(chundng)系速比的选择4. 电池参数的选择图7-17

11、 某NiMH电池峰值功率随SOC变化示意图共四十一页 7.3 混合(hnh)动力电动汽车的设计7.3.3 参数的优化匹配(ppi)方法图7-18 优化过程流程图1. 优化过程概述2. 优化模型的建立共四十一页 7.3 混合(hnh)动力电动汽车的设计表7-15 动力系统优化的技术性能(xngnng)约束3. EQ6110HEV动力系统部件参数优化类型描述条件加速性能/ kmh-1050 km/h070 km/h3070 km/h23.5s22s40s最大速度105 km/h爬坡能力64.5 km/h下爬坡度4.2%共四十一页 7.3 混合动力(dngl)电动汽车的设计表7-17 动力(dngl

12、)系统优化结果4. 优化结果及分析 从结果中可以看到，优化后的车型在满足仿真初期设定的动力性前提下，达到了动力系统最小化的优化目的，这样可以降低成本，一定程度上提高了整车性能。优化参数初始值优化值发动机峰值功率（kW）110100电机峰值功率（kW）6050电池模块数量（块）2825共四十一页 7.3 混合动力(dngl)电动汽车的设计7.3.4 提高(t go)燃油经济性的主要措施1.选择较小功率发动机2. 取消发动机怠速3. 控制发动机工作在高效区4. 适当增大蓄电池SOC工作范围5. 回收再生制动能量共四十一页 7.3 混合动力(dngl)电动汽车的设计图7-19 电池的SOC工作(gngzu)范围对燃油经济性的影响共四十一页纯电动汽车整车布置原则(yunz)是什么？1燃料电池电动汽车参数(cnsh)的优化匹配方法有几种？23提高混合动力汽车燃油经济性的主要措施有哪些？思考 题纯电动汽车的关键技术有哪些？ 5对于混合动力汽车，发动机的功率如何选择？4共四十一页内容摘要电动汽车运用技术。付主木 主编。第7章 电动汽车的设计。* 电动机最大功率的取值为：。求解问题的一般过程如图7-7所示。Per / kW。ta / s。7. 2 燃料电池电动汽车的设计。7. 整车与动力系