本文關鍵詞：電動汽車能量和傳動系統(tǒng)性能仿真研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

１縫論

制釉開發(fā)電動汽車，并進行小批量生產“�！啊�。

題本是麓源短缺的工業(yè)大黌，城市污染嚴重。日本敦府壹接參與撼動電動車發(fā)震的事韭，并根密其體布置和計劃：（１）整頓、更新蓄曦港充電蛞；（２）研青《輕量、長壽蓄電池；（３）降低電動車生產成本；（４）成立電動車協(xié)會：（５）制定電動車普及的稅利計劃，準備對購買嗽動車者予以補助和免除法人稅制等。另外，日本政府還麓定了《電動汽車彗及痘溺詩翔》。在痰溺疆究方覆，弱本表索電力公司幫曩零磷究開發(fā)公司，聯(lián)合研制成功“ＩＺＡ”豪華型電動車，采用２８８Ｖ鎘鎳電池作為驅動電源，設有制動能量回收裝鷲，最高車速可達１７６ｋｍ／ｈ，一次充電行駛里程高達５４４１ａｎ（４０ｋｉｎ／ｈ簿速行駛）；曩產公司磷鍘成功薄麗輕豹鐮銹電池，爝一綴超薄電極，醞以高濃度溶滾，散熱牲自％好、質量輕、充電時間短，６ｍｉｎ可充至４０％靛額定容量，１５ｒａｉｎ完全充滿。該電池已在臼產公司的未來型電動車（ＦＥＶ）上使用，該車一次充電后，能以７２ｋｍ／ｈ的速度行駛１６０ｋｍ。在商品化生產上，日本各大汽竄公司和電力公霞紛紛接蹬繇耩翻懿毫餐車。五卡鈴公鐲與ＣＯＰＰ公弼共蘑開發(fā)熬２淹綴毫動汽車，已在１９９４年投入使用；豐田公司推啦一種電動小客牮，可用柴油也可用電池作動力，城鄉(xiāng)兼用；東京電力公司的一種高性能電動汽車是在車輪上煮按安裝驅動系統(tǒng)，最毫車速１８０ｋｍ／ｈ，一次充電行駛里程５００ｋｍ以上。

法國是少數(shù)幾個出售商品電動汽車的國家之一。１９９０年，政府開始姿助開發(fā)電動汽車，并在稅收上對購買電動汽車的用戶實行優(yōu)惠。１９９５年７月開始，給購買電動汽牽的用戶提供５０００法郎的｛｝貼。法國電力公司向電動汽車生產廠家提供每輛一萬法靜靜靜霸。遮魑措麓都繪法囂毫凌汽車豹發(fā)震龜ｌ造了楚駑懿琢壤。１９８９年，法囂的標致一雪鐵龍巢團成為世界上第一個向商業(yè)車隊和城市銷售電動大蓬車的制造商，它的電動垃圾車在巴黎使用了１３５臺，全國３００臺，電池幾乎都用鉛酸電池。ＳＡＦＴ公司正豢力鎳銹電池瓣磷究，著毅怒了一頸硼｛睪“綠焦”事鼗熬瞧動汽車發(fā)展計劃，它的麟個實施階段為：（１）推廣“標致”牌娃鞠“雪鐵龍”牌Ｃｔ５Ｅ及Ｃ２５新型電動汽車；（２）１９９５年推廣“標致”牌１０６型和“辮鐵龍”牌ＡＸ電動汽車，這鹺靜車型既可供車隊使用也可家翅，該竄已經試制成功；（３）用ｌＯ年對間推出另一耱全薪設詩懿毅壟電動汽牽——“零將教”簿；（４）發(fā)震陵貉漏輪魄動汽車，褒電動汽車上裝上渦輪發(fā)動機，將為該車提供長途行駛所需耍的動力。

另外，，德國、意大利、英國等都投巨資用于開發(fā)電動汽車，并制定相應的優(yōu)惠致燕。

我國也是一個能源短缺闡家，隨著汽車傺有量的疆加，能源問題和環(huán)境污染闋題必將日益嚴熏。在我國政府的支持下，電動汽車的研究和開發(fā)工作被列為“八五”期糖ｊ辯技攻關項罌，在一些科研機構和大專院校取得了較好的成果。在“丸五”期閼又被正式捌入霾大科技攻關矮囂，著設立了瑟個子磷瓣：電羲汽車關鍵技術熬礤

重慶大學碩士學位論文

究，概念車的開發(fā)，改裝車的試駿，電動汽車試驗區(qū)的建立。另外，政府還制定了稽關的技術標準和激勵政策。所有這一切都為中國電動汽車的發(fā)震葵定了壑實的基礎。到目翦為止，對幾項關鍵技術的研究取褥了重大的成果。比如幽中科院承擔的電動機及其控制系統(tǒng)的研究項目；由清華大學承擔的鬻電池電量測蹩和能餐管理系絞懿努｝究頊銎。東風汽車公司已經寰成了壤念車熬總體設詩，并褻懣大裂媳公司于１９９９舉２月開始合作進行車體的設計。４輛分別由交流感應電機、無刷永磁直流電梳、開關磁輟灌祝驅動靜概念車－７：２００１年中素ｌ縫出來，同霹，霹鐮氫電滾、鏗憊漣以及燃料電池等動力源的開發(fā)也在進行中”１。為維護我國能源安全，改善大氣環(huán)境，提高我國汽車工韭的競爭力，科技部在“十五”闋家８６３計薊中，特涮設立電動汽車蓬大專項。計劃在“十五”期間，以電動汽車的產業(yè)化技術平蠹為工傳重點，力爭在電動汽車關鍵單元技術、系統(tǒng)集成技術及整車技術上取得重大突破。

近年來，電動汽車懿磷究積開發(fā)取穆了一定匏進攫，毽還棗在翅下戇～些技術難題亟待解決：

（１）一次充龜續(xù)較量程太短。這主螫是鴦予宅港靜篦魏整低：

（２）電池的循環(huán)壽命短、更換率高；

（３）電池的充電時間長。通常需要６～ｌＯ個小時才能完成；

（４）電動汽車麴動力撥ｇｇ還不夠理怨，電搬的調速控制蓉統(tǒng)和饕電池灼能量管理系統(tǒng)復雜，技術不成熟。

曲避哥霓，毫動汽車發(fā)鼴數(shù)關鍵逮醺楚提蕊蓄毫濺戇瞧縫、邀檄豹按剿系絞稷管電池的能量管理系統(tǒng)的性能，以增加續(xù)駛里程、提滿動力性能。

１．４本論文的主要內塞

本課題主要基予基礎能的理論分析，對電動汽車的動力傳動系統(tǒng)進行以下幾方囂豹磺究：

（１）通過分析鉛酸電池的工作原理，建立蕾電池的充放電模型，在此基礎上分輯其兗教電特性并邋行參數(shù)彭：｛別，建立‘ｙ蘅奄狀態(tài)ＳＯＣ（ＳｔａｔｅｏｆＣｈａｒｇｅ）幫毫動勢Ｅｏ、電池內阻‰及極化電阻＆之間的關系，根據(jù)鉛酸電池襻量和瀨度之間的關系，對容量迸行了溫度補償，爨出了ＳＯＣ和剩余容麓的計籜方法，為設計和改進能鬣管理系統(tǒng)的性能奠定瑕論基礎；

（２）分析了電動汽車的結構特點，通過比較幾種常見的動力傳動系統(tǒng)布置方案，黠其蓍凄邈、逛援等動力元咎進行了選掇，對參數(shù)逡耩和參數(shù)閩豹合理致怒進撂了分析研究，提出了一套比較合理的電動汽車動力傳動系統(tǒng)參數(shù)的設計原則，并以長安汽車公司靜ＳＣ７１０１轎車為研究對象，辯冀動力簧貔系統(tǒng)靜參數(shù)避行了選擇；

（３）通過對電動汽車工作模式分析，制定了控制策略，并設計了整車及各部件６

１緒論

的控制系絞；確定了曦動汽車動力瞧鼴的評馀指標，以長安汽車公司款ＳＣ７１０１轎車為研究對象，建立了動力元俘及婺個動力傳動系統(tǒng)的動力學鑲黧，在虢基礎上進行動力性仿真，分析影響電動汽車動力性能的因索：

（４）制定了ＥＣＥ．Ｒ１５工況巡航控制策略并設計了相應的模糊控制器，對電動汽車懿凌力瞧迸季亍了ＥＣＥ—Ｒ１５工猿遙鼴傍奏試驗，滋～步分輯了影演電動汽車縷疆墨程的因豢，對動力傳動系統(tǒng)的合理隧配進行了研究。７

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２鉛酸電池工作原理及參數(shù)識別

２．１概述

星囂壤動汽車上黲使鼴黲諾黢動力源，主要怒囂電池（霆可霆復使愛，又稱二次電渣），也有部分使爝燃料電池、飛輪奄池及超級電容，在～魏多電源的魄動汽車中，有時也使用太陽能電池提供一部分動力。

多年的研究和使用液明，電動汽車的性能在綴大程度上取決于其所使用的動力龜港。交予蓄電洼懿麓爨密瘦幫功率密度整侮上魄汽潼靛蹩耋密度幫功率密浚要小，為保證電動汽車的動力性，需要大擻的蓄電池，譙這種情況下，電動汽車的爨量就比內燃機汽車的重量大，成本也較離。因此，簧使電動汽車真正進入消費市場，研究窩開發(fā)褒往§ｌ動力恕漣、改進提關瓣應鼴技術藏韙褥卡分耋簧。蓄電漶的?陡能參數(shù)包括熊爨密度、功率密度、能量效率、充電率以及循五ｌ＝使羽搿命等““。

目前電動汽車使用的蓄電池有十多種，其中現(xiàn)有的最成熟的電動汽車所用的蓄電池是錨酸電池�？傮w上，現(xiàn)有鉛酸電池的循環(huán)海命超過６００次，能量密度鞠最大功率密凌分鄹超遙３３Ｗｈ／ｋｇ幫９３Ｗ／ｋｇ。在能登蜜凄、功率密痰幫霞瘸壽螽方瑟，絕大多數(shù)麒它類型高綴蓄電池都明鼴優(yōu)于鉛酸電池，盡管如此，由于它具霄技術成熟、比功率大、成本與正在研制的新型電池相比較低等優(yōu)點，據(jù)文獻［１０，１１］介紹，在理畜電溺汽車中８０％激上噬鉛酸魄渣必贛§§動力源，其次爨鑷鐮電遺。扶ｉ曩幾年的研究餮，鉛酸宅池農性能方面仍裔一定的潛力Ｗ挖。

在ｊ聵期內最有希綴替代鉛酸電池的將是鎳基電池，比如鎘鎳（Ｎｉ—Ｃｄ）、鎳氫（Ｎｉ．ＭＨ）照漣，其優(yōu)勢是在實際餓用中的能量密度積峰值功率密度較高。鑷鎳電沲靜熊蠹密度窩蜂僮甥棗密度勢巍遮薊了５６Ｗｌ≈＇ｋｇ稻１９０Ｗ／ｋｇ，可浚湊壹道兗龜窩過放電，而且適用壽命長。鎳氫電池的能量密度和峰值功率密度分別達到了５５Ｗｈ／ｋｇ和１７４Ｗ／ｋｇ，續(xù)駛里程和循環(huán)使用壽命都懸鉛酸電池的兩倍，同樣蔚丁防止過充電秘遵敦電“’”３。

從長遠來看，鍾電池將是理想的動力電池。鋰電池的優(yōu)點是高熊鬣密度（１００Ｗｈ／ｋｇ）、高功率密度（３００Ｗ／ｋｇ）和很長的循環(huán)壽命（１０００次），可防止過充電和過放魄，可快速怒滾（９０分镩內）。其缺點魑成本太高，發(fā)熱嚴重。到強前必止，錘泡洮還處于試騷除段，其最終往能、翻造成本、篌建憝愈班及可靠瞧逐有穰多未知因索。

  本文關鍵詞：電動汽車能量和傳動系統(tǒng)性能仿真研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。