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1、电动汽车运用技术,付主木 主编 机械工业出版社,第7章 电动汽车的设计,纯电动汽车的设计,混合动力电动汽车的设计,燃料电池电动汽车的设计,7.1,7.2,7.3,7.1 纯电动汽车的设计,图7-1 技术路线流程图,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,7.1 纯电动汽车的设计,图7-2 前舱总布置,3. 电动汽车总体布置,7.1 纯电动汽车的设计,图7-3 传动系统连接方式,7.1 纯电动汽车的设计,图7-4 动力总成固定点,7.1 纯电动汽车的设计,7.1.2 关键技术,1. 电池技术 2. 电机技术 3. 控制器技术,7.1 纯电动汽车的设计,7
2、.1.3 参数的选择,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,7.1 纯电动汽车的设计,（3）根据车辆的爬坡性能要求来选择,* 电动机最大功率的取值为：,7.1 纯电动汽车的设计,2. 主减速比和变速器传动比选择 （1）主减速比的选择,（2）变速器传动比的选择,7.1 纯电动汽车的设计,3. 电池组数量选择,图7-5 电池的简化电路模型,7.1 纯电动汽车的设计,（1） 由最大输出功率选择电池组数量,7.1 纯电动汽车的设计,（2）由续驶里程数选择电池组数量,7.1 纯电动汽车的设计,7.1.4 参数的优化,1. 电动汽车优化设计分析 （1
3、）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,7.1 纯电动汽车的设计,2. 优化匹配求解模型,图7-6 优化匹配求解模型,7.1 纯电动汽车的设计,3. 选择优化算法 求解问题的一般过程如图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,7.1 纯电动汽车的设计,图7-7 遗传算法运算过程示意图,7.1 纯电动汽车的设计,图7-8 遗传算法进化过程,7.1 纯电动汽车的设计,4. 优化匹配与结果分析,表7-3 测试数据,7.1 纯电动
4、汽车的设计,表7-6 优化结果比较,7. 2 燃料电池电动汽车的设计,7.2.1 整车总体布置原则,图7-9 技术设计过程,7. 2 燃料电池电动汽车的设计,图7-10燃料电池轿车总布置设计流程,7. 2 燃料电池电动汽车的设计,7.2.2 关键技术,1. 燃料电池系统 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,7. 2 燃料电池电动汽车的设计,7.2.3 部件的选型,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
5、（PPS）的选型 5. 燃料电池的选型,7. 2 燃料电池电动汽车的设计,7.2.4 参数的选择,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,表7-9 典型循环工况对应的车辆极限功率需求,7. 2 燃料电池电动汽车的设计, 驱动电机额定功率的选择 （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,7. 2 燃料电池电动汽车的设计,（3）工作电压 （4）电机确定,表7-10 FCBUS驱动电机的参数选择,7. 2 燃料电池电动汽车的设计,2. 传动系最小传动比的选择 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
6、 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,7. 2 燃料电池电动汽车的设计,7.2.5 参数的优化匹配方法,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,7. 2 燃料电池电动汽车的设计,2. 实用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,7.3 混合动力电动汽车的设计,7.3.1 关键技术,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,7.3 混合动力电动汽车的设计,7
7、.3.2 参数的选择,图7-14 并联式混合动力汽车动力总成结构简图,7.3 混合动力电动汽车的设计,1. 发动机功率的选择 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,7.3 混合动力电动汽车的设计,3. 传动系速比的选择 4. 电池参数的选择,图7-17 某NiMH电池峰值功率随SOC变化示意图,7.3 混合动力电动汽车的设计,7.3.3 参数的优化匹配方法,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,7.3 混合动力电动汽车的设计,表7-15 动力系统优化的技术性能约束,3. EQ6110HEV动力系统部件参数优化,7.3 混合动力电动汽
8、车的设计,表7-17 动力系统优化结果,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。,7.3 混合动力电动汽车的设计,7.3.4 提高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,7.3 混合动力电动汽车的设计,图7-19 电池的SOC工作范围对燃油经济性的影响,纯电动汽车整车布置原则是什么？,1,燃料电池电动汽车参数的优化匹配方法有几种？,2,3,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,
