基于advisor的純電動(dòng)汽車(chē)建模與仿真
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- 王群輝 基于advisor的純電動(dòng)汽車(chē)建模與仿真(1)(1)(3)(2)(1)(1) (1)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明
本人聲明，所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了論文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果，也不包含為獲得湖南交通工程學(xué)院或其他單位的學(xué)位或證書(shū)而使用過(guò)的材料。與我共同工作的同志對(duì)本研究所作的貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。
作者簽名：
年 月 日
學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)
本人同意湖南交通工程學(xué)院有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：學(xué)校有權(quán)保留學(xué)位論文，允許學(xué)位論文被查閱和借閱；學(xué)�？梢怨紝W(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容，可以編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用復(fù)印、縮印或其它手段保留學(xué)位論文；學(xué)校可根據(jù)國(guó)家或湖南省有關(guān)部門(mén)規(guī)定送交學(xué)位論文。對(duì)于涉密的學(xué)位論文，解密后適用該授權(quán)。
作者簽名： 導(dǎo)師簽名：
年 月 日 年 月 日
摘 要
為了有效解決純能源電動(dòng)汽車(chē)各種動(dòng)力學(xué)差這一技術(shù)難題,從電動(dòng)汽車(chē)專用電動(dòng)機(jī)動(dòng)力參數(shù)與能源汽車(chē)動(dòng)力參數(shù)是否匹配的兩個(gè)角度,研究純能源電動(dòng)汽車(chē)的各種動(dòng)力學(xué)差性。更具模擬汽車(chē)油池電動(dòng)機(jī)的各種數(shù)學(xué)電動(dòng)模型和模擬汽車(chē)電池整車(chē)電動(dòng)參數(shù)、性能、計(jì)算汽車(chē)電動(dòng)機(jī)的各項(xiàng)性能參數(shù),再結(jié)合利用advisorr等汽車(chē)電動(dòng)仿真模擬軟件進(jìn)行建模與自動(dòng)仿真,從而對(duì)汽車(chē)電動(dòng)理論的一些相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)對(duì)模擬汽車(chē)的各種電動(dòng)機(jī)、電池、以及哪些整車(chē)制動(dòng)參數(shù)可以進(jìn)行準(zhǔn)確地自動(dòng)匹配和精確計(jì)算。建立基于advisor的動(dòng)力電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)模型以及基于動(dòng)力電池組的模型數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行計(jì)算并將研究結(jié)果結(jié)合進(jìn)行模擬仿真和數(shù)據(jù)分析進(jìn)行比較。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果充分滿足了該整車(chē)的基本參數(shù)以及整車(chē)性能控制要求,表明此車(chē)的研究實(shí)驗(yàn)方法可行。在當(dāng)前正是石油、天然氣以及液化煤緊缺的關(guān)鍵階段,人們?cè)儆眠@種不可靠的再生資源加以延續(xù)電動(dòng)汽車(chē)的這種方法長(zhǎng)久使用下去就將會(huì)直接造成自然資源的大量枯竭和能源匱乏以及可能造成嚴(yán)重空氣污染等新的環(huán)境管理問(wèn)題等并危害現(xiàn)代人類(lèi)的健康與日常生活,使得我們不得不努力去通過(guò)探索和研究發(fā)現(xiàn)新興再生能源,來(lái)加以維持和幫助改善現(xiàn)代人們的健康生活和解決環(huán)境管理問(wèn)題,純能源電動(dòng)汽車(chē)研究就是一個(gè)典型例子,純能源電動(dòng)汽車(chē)僅僅是一種小型新能源電動(dòng)汽車(chē)的典型代表,研究它必須從很多幾個(gè)方面因素入手,比如從能源汽車(chē)的動(dòng)力電池組、電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)以及車(chē)輛整車(chē)制動(dòng)參數(shù)和空氣動(dòng)力學(xué)四個(gè)指標(biāo)入手來(lái)對(duì)純能源電動(dòng)汽車(chē)的相關(guān)研究成果建模與進(jìn)行仿真。
關(guān)鍵詞:動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē);動(dòng)力汽車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)建模與性能仿真;動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)
ABSTRACT
In order to solve the problem of power difference of pure electric vehicle, the dynamic property of pure electric vehicle is studied from the angle of matching motor parameters with vehicle parameters. A mathematical model of automobile motor and parameters, performance, calculation of motor parameters, and then the use of ADVISOR vehicle simulation software modeling and simulation, from the relevant knowledge of automobile theory to accurately match and calculate the motor, battery, and vehicle parameters. Based on ADVISOR motor model and power battery model are established to calculate and compare the results. The simulation results satisfy the parameters and performance of the vehicle requirements, indicating that this research method is feasible. In the current period of oil, natural gas and coal shortages, the use of non-renewable resources to continue the automobile for a long time will cause the depletion and scarcity of resources and cause air pollution and other environmental problems to endanger human health and life, so that we have to explore and discover new energy sources to maintain and improve people's lives and environment problems. vehicle research modeling and simulation.
Keywords: electric vehicle; vehicle modeling and simulation; transmission system
目 錄
摘 要 I
ABSTRACT II
前 言........................................................................................................................5
第一章 緒論 電動(dòng)汽車(chē)及其相關(guān)技術(shù) 7
1.1 電動(dòng)汽車(chē)概述 7
1.1.1 我國(guó)發(fā)展電動(dòng)汽車(chē)的意義 7
1.1.2 電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展歷程 8
1.1.3 世界電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展水平 9
第二章 純電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中動(dòng)力電池的數(shù)學(xué)模型
2.1化學(xué)電源概述...................................................................................................... 12
2.1.1化學(xué)電池的分類(lèi) 12
2.1.2 電池性能參數(shù) 13
2.2 鋰離子電池的數(shù)學(xué)模型 11
2.2.1 鋰離子電池的核電狀態(tài)值 12
2.2.2 電池內(nèi)阻的數(shù)學(xué)模型 14
2.2.3 電池端電壓的數(shù)學(xué)模型....................................................................................................15
2.3 動(dòng)力電池?cái)?shù)學(xué)模型中的參數(shù)計(jì)算 15
2.3.1確定Peukert常數(shù)β值..................................................................................15
2.3.2確定電池內(nèi)阻方程............................................................................................................16
2.3.3 確定電動(dòng)式方程............................................................................................................17
2.3.4驗(yàn)證動(dòng)力電池的數(shù)學(xué)模型 ............................................................................................................19
第三章 整車(chē)動(dòng)力性能與經(jīng)濟(jì)性能計(jì)算 20
3.1......................................................................................................................20
3.1.1最大巡航車(chē)速的計(jì)算 20
3.1.2 加速性能計(jì)算 21
3.1.3 爬坡度性能計(jì)算 22
3.1.4 整車(chē)仿真實(shí)例及對(duì)比驗(yàn)證 22
第四章 仿真參數(shù)的設(shè)置 24
4.1 24
4.1.1 基本參數(shù)和設(shè)計(jì)目標(biāo)的設(shè)置 24
4.1.2 數(shù)據(jù)庫(kù)管理 26
結(jié) 論 29
參考文獻(xiàn) 30
致 謝 31
前 言
從這種動(dòng)力充電技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展成熟迅速的程度和目前完全符合中國(guó)國(guó)情的情況兩個(gè)角度來(lái)看,純汽油電動(dòng)汽車(chē)這種技術(shù)的應(yīng)用只是目前我國(guó)近年來(lái)大力推廣的一個(gè)技術(shù)發(fā)展的戰(zhàn)略方向,而是在傳統(tǒng)的混合汽油過(guò)渡能源動(dòng)力充電汽車(chē)以及作為代表的我國(guó)目前大面積的過(guò)渡能源充電汽車(chē)的技術(shù)供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)還沒(méi)有完全基本建立和發(fā)展成熟起來(lái)之前的一種新型過(guò)渡能源充電汽車(chē)技術(shù).純電動(dòng)汽油內(nèi)燃機(jī)電動(dòng)車(chē)完全簡(jiǎn)單地省去了它的系統(tǒng)包括油箱、發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、冷卻系統(tǒng)和車(chē)內(nèi)的排氣控制系統(tǒng),相比較于其他傳統(tǒng)電動(dòng)汽車(chē)的大型汽油內(nèi)燃機(jī)和小型汽油動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)以及混合能源動(dòng)力系統(tǒng),電動(dòng)機(jī)和其電氣控制器的設(shè)計(jì)和制造能量轉(zhuǎn)換成本更低,且純電動(dòng)汽油內(nèi)燃機(jī)電動(dòng)車(chē)的電氣控制器能量快速轉(zhuǎn)換發(fā)電的效率更高.因?yàn)榧冸妱?dòng)車(chē)的油箱和電氣控制器是能量主要的來(lái)源之一-即發(fā)動(dòng)機(jī)和風(fēng)電,來(lái)自大型的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的機(jī)組,其能量轉(zhuǎn)換發(fā)電的效率幾乎可以是小型發(fā)動(dòng)機(jī)和內(nèi)燃汽油混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)甚至其他的混合能源動(dòng)力汽車(chē)和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)所無(wú)法比擬的兩倍.但純電動(dòng)汽車(chē)的能量轉(zhuǎn)換卻無(wú)法比內(nèi)燃機(jī)電動(dòng)汽車(chē)過(guò)長(zhǎng)工作時(shí)間所產(chǎn)生的汽車(chē)廢氣,不僅會(huì)產(chǎn)生車(chē)內(nèi)排氣中的污染,對(duì)車(chē)內(nèi)環(huán)境資源保護(hù)和車(chē)內(nèi)空氣的潔凈利用是十分有益的,幾乎可以是"零污染"。
眾所周知,內(nèi)燃機(jī)車(chē)及電動(dòng)汽車(chē)作為工業(yè)燃燒廢氣在排放和處理利用過(guò)程中的各種諸如co、hc及n、nox、微粒、臭氣等的光化學(xué)輻射污染物主要是形成了硫酸雨和其他鹽酸輻射煙霧及其他放射性的光化學(xué)污染物輻射的煙霧。對(duì)于電動(dòng)汽車(chē)一般都無(wú)法完全排除是由于內(nèi)燃機(jī)工作和燃燒產(chǎn)生的空氣輻射噪聲,電動(dòng)機(jī)的燃燒空氣輻射噪聲也較普通的內(nèi)燃機(jī)小。空氣輻射噪聲對(duì)一個(gè)人的危害人體聽(tīng)覺(jué)、神經(jīng)、心血管、消化、內(nèi)分泌、免疫系統(tǒng)也是完全不會(huì)對(duì)人有很大危害的。
相對(duì)于商用的純混合能源動(dòng)力的燃油汽車(chē)和可用于補(bǔ)償燃料使用電池的電動(dòng)汽車(chē),純商用混合能源電動(dòng)汽車(chē)以商用的電動(dòng)機(jī)燃油電池代替家用的燃油機(jī),噪音低、無(wú)任何空氣污染,電動(dòng)機(jī)、油料及其電控傳動(dòng)系統(tǒng)少而所占的電動(dòng)汽車(chē)內(nèi)部空間和其整體結(jié)構(gòu)重量較大可用以有效滿足電動(dòng)汽車(chē)補(bǔ)償使用燃料電池的制造和使用需求;且因純電動(dòng)汽車(chē)主要使用單一的交流電作為能源,電控和傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相比于純商用混合能源動(dòng)力燃油電動(dòng)車(chē)大為可以進(jìn)行簡(jiǎn)化,降低了其制造的成本,也大大降低了可用于電動(dòng)汽車(chē)補(bǔ)償使用燃料電池的部分制造費(fèi)用和價(jià)格。...
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