基于advisor的纯电动汽车建模与仿真
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- 王群辉 基于advisor的纯电动汽车建模与仿真(1)(1)(3)(2)(1)(1) (1)学位论文原创性声明
本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得湖南交通工程学院或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
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年 月 日
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年 月 日 年 月 日
摘 要
为了有效解决纯能源电动汽车各种动力学差这一技术难题,从电动汽车专用电动机动力参数与能源汽车动力参数是否匹配的两个角度,研究纯能源电动汽车的各种动力学差性。更具模拟汽车油池电动机的各种数学电动模型和模拟汽车电池整车电动参数、性能、计算汽车电动机的各项性能参数,再结合利用advisorr等汽车电动仿真模拟软件进行建模与自动仿真,从而对汽车电动理论的一些相关基础知识对模拟汽车的各种电动机、电池、以及哪些整车制动参数可以进行准确地自动匹配和精确计算。建立基于advisor的动力电动机系统模型以及基于动力电池组的模型数据来进行计算并将研究结果结合进行模拟仿真和数据分析进行比较。仿真实验结果充分满足了该整车的基本参数以及整车性能控制要求,表明此车的研究实验方法可行。在当前正是石油、天然气以及液化煤紧缺的关键阶段,人们再用这种不可靠的再生资源加以延续电动汽车的这种方法长久使用下去就将会直接造成自然资源的大量枯竭和能源匮乏以及可能造成严重空气污染等新的环境管理问题等并危害现代人类的健康与日常生活,使得我们不得不努力去通过探索和研究发现新兴再生能源,来加以维持和帮助改善现代人们的健康生活和解决环境管理问题,纯能源电动汽车研究就是一个典型例子,纯能源电动汽车仅仅是一种小型新能源电动汽车的典型代表,研究它必须从很多几个方面因素入手,比如从能源汽车的动力电池组、电动机、传动系统以及车辆整车制动参数和空气动力学四个指标入手来对纯能源电动汽车的相关研究成果建模与进行仿真。
关键词:动力电动汽车;动力汽车传动系统结构建模与性能仿真;动力传动系统
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 录
摘 要 I
ABSTRACT II
前 言........................................................................................................................5
第一章 绪论 电动汽车及其相关技术 7
1.1 电动汽车概述 7
1.1.1 我国发展电动汽车的意义 7
1.1.2 电动汽车的发展历程 8
1.1.3 世界电动汽车的发展水平 9
第二章 纯电动汽车驱动系统中动力电池的数学模型
2.1化学电源概述...................................................................................................... 12
2.1.1化学电池的分类 12
2.1.2 电池性能参数 13
2.2 锂离子电池的数学模型 11
2.2.1 锂离子电池的核电状态值 12
2.2.2 电池内阻的数学模型 14
2.2.3 电池端电压的数学模型....................................................................................................15
2.3 动力电池数学模型中的参数计算 15
2.3.1确定Peukert常数β值..................................................................................15
2.3.2确定电池内阻方程............................................................................................................16
2.3.3 确定电动式方程............................................................................................................17
2.3.4验证动力电池的数学模型 ............................................................................................................19
第三章 整车动力性能与经济性能计算 20
3.1......................................................................................................................20
3.1.1最大巡航车速的计算 20
3.1.2 加速性能计算 21
3.1.3 爬坡度性能计算 22
3.1.4 整车仿真实例及对比验证 22
第四章 仿真参数的设置 24
4.1 24
4.1.1 基本参数和设计目标的设置 24
4.1.2 数据库管理 26
结 论 29
参考文献 30
致 谢 31
前 言
从这种动力充电技术的应用和发展成熟迅速的程度和目前完全符合中国国情的情况两个角度来看,纯汽油电动汽车这种技术的应用只是目前我国近年来大力推广的一个技术发展的战略方向,而是在传统的混合汽油过渡能源动力充电汽车以及作为代表的我国目前大面积的过渡能源充电汽车的技术供应网络还没有完全基本建立和发展成熟起来之前的一种新型过渡能源充电汽车技术.纯电动汽油内燃机电动车完全简单地省去了它的系统包括油箱、发动机、变速器、冷却系统和车内的排气控制系统,相比较于其他传统电动汽车的大型汽油内燃机和小型汽油动力发动机以及混合能源动力系统,电动机和其电气控制器的设计和制造能量转换成本更低,且纯电动汽油内燃机电动车的电气控制器能量快速转换发电的效率更高.因为纯电动车的油箱和电气控制器是能量主要的来源之一-即发动机和风电,来自大型的风力发电系统的机组,其能量转换发电的效率几乎可以是小型发动机和内燃汽油混合动力发动机甚至其他的混合能源动力汽车和柴油发动机所无法比拟的两倍.但纯电动汽车的能量转换却无法比内燃机电动汽车过长工作时间所产生的汽车废气,不仅会产生车内排气中的污染,对车内环境资源保护和车内空气的洁净利用是十分有益的,几乎可以是"零污染"。
众所周知,内燃机车及电动汽车作为工业燃烧废气在排放和处理利用过程中的各种诸如co、hc及n、nox、微粒、臭气等的光化学辐射污染物主要是形成了硫酸雨和其他盐酸辐射烟雾及其他放射性的光化学污染物辐射的烟雾。对于电动汽车一般都无法完全排除是由于内燃机工作和燃烧产生的空气辐射噪声,电动机的燃烧空气辐射噪声也较普通的内燃机小。空气辐射噪声对一个人的危害人体听觉、神经、心血管、消化、内分泌、免疫系统也是完全不会对人有很大危害的。
相对于商用的纯混合能源动力的燃油汽车和可用于补偿燃料使用电池的电动汽车,纯商用混合能源电动汽车以商用的电动机燃油电池代替家用的燃油机,噪音低、无任何空气污染,电动机、油料及其电控传动系统少而所占的电动汽车内部空间和其整体结构重量较大可用以有效满足电动汽车补偿使用燃料电池的制造和使用需求;且因纯电动汽车主要使用单一的交流电作为能源,电控和传动系统的结构相比于纯商用混合能源动力燃油电动车大为可以进行简化,降低了其制造的成本,也大大降低了可用于电动汽车补偿使用燃料电池的部分制造费用和价格。...
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