纯电动汽车动力系统参数匹配与优化

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1、插图清单图2．1纯电动汽车动力系统结构图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．5图2—2电机转速转矩特性曲线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．8图2．3电机效率特性曲线如图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．8图2—4电机驱动力行驶阻力功率平衡图⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一12图3．1cRulsE计算一般流程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯13图3．2换挡规律⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一16图3—3理想制动力分配曲线图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一19图3．4

2、理想制动力曲线分配策略⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。20图3．5能量回收最优的前后轮制动力分配策略⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．21图3—6并行能量回收控制策略⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．22图3—7制动控制策略流程图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．23图3．8制动控制策略⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。24图3．9整车模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．24图4一lNEDC循环工况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

3、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯25图4．2车速跟踪图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．26图4．3不同车速下车辆最大爬坡度⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．27图4—4加速时间曲线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．27图4．5电池soC值变化⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯28图4—6电池功率曲线变化⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．29图5．1遗传算法流程图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯34图5—2程序流程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

4、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯38图5．3联合仿真模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯40图5—4ISIGHT运行原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．41图5—5寻优过程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯43图5．6电机转速对比⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯44图5—7电机转矩对比⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯44图5—8电机效率对比⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯45图5．9电池SOC对比⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．45表

5、格清单表2．1纯电动汽车整车参数及性能指标⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．6表2—2纯电动汽车传动系参数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯12表4—1性能指标⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯29表5—1整车性能对比⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯46第一章绪论1．1课题研究的背景及意义在过去历史的发展过程中，传统汽车扮演了重要的角色，不仅发展了国民经济，还极大的方便了人类的生活，汽车行业发展的好坏对其它行业具有深远的影响，因此其在许多国家被列为重要的支柱产业。但是，传统汽车在给人们带来诸多好处的同时，也存在着巨大

6、的灾害。由于传统汽车工作过程中，产生排放出的尾气和振动以及磨损噪声造成严重的环境污染，严重影响人们的身体健康。同时石油作为不可再生资源，石油储量日趋减少，已探明储量可供世界五十年使用，石油作为传统汽车能量来源，给传统汽车带来了巨大的压力和挑战【lJ。因此迫使汽车行业向环境友好型方向发展。针对传统汽车的种种弊端，人们开始寻求解决问题的方案。而纯电动汽车(也称为绿色汽车)具有乘坐舒适、运行噪声低、驾驶方便等优点，一定程度上减少了大气污染的程度。由于电动汽车在一定意义上是一种零污染汽车12J，再加上当今的能源危机以及电池、控制技术的发展，世界各公司都积极研究开发电动汽车

7、，目前各国都将电动汽车作为未来重要交通工具。纯电动汽车作为一个涉及多学科的复杂系统，动力性性能指标由最高车速、加速能力、爬坡能力来表示，经济性指标由续驶里程来表示，这些性能的高低决定设计纯电动汽车系统的优劣，而经研究发现，动力系统参数的变化对这些指标具有重大影响，因此，要提高整车的性能，就必须解决动力系统参数的优化问题【31。纯电动汽车的电机转速转矩特性，效率曲线、传动系统参数等动力系统参数的确定以及它们之间的合理匹配等，对纯电动汽车动力性以及经济性影响巨大。因此，本文结合我校与奇瑞汽车公司联合承担的国家863项目为依托，对纯电动汽车动力系统特别是传动系统的参数进

8、行仿真和优