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纯电动汽车动力传动系统参数设计及仿真优化
| 论文题名： | 纯电动汽车动力传动系统参数设计及仿真优化 |
| 关键词： | 纯电动汽车;动力传动系统;参数设计;仿真优化 |
| 摘要： | 纯电动车结构简单、噪音低，而且使用电能无污染，因此世界各国都在重点发展。但目前限制纯电动车推广的瓶颈在于动力电池及其管理技术，这带来了纯电动车续航里程短、充电时间长、能量密度低等弊端。虽然各国都在加大电池研发力度，但目前没有实现突破性进展，所以研究纯电动车动力传动系统参数匹配设计和优化，在电池数目不变的情况下进行传动比寻优，然后进行全局优化是本文的研究目标。 本文以国内某型家用纯电动轿车为原型，进行了动力性和经济性参数设计，主要是对电机功率、转矩、转速，电池容量、数目和传动系速比进行了匹配设计。然后采用仿真软件Advisor建立了整车、电机、电池、传动系、车轮等模型，选用ECE_EUDC、UDDS两种循环工况和60km/h等速工况，对动力性、经济性和部件效率进行仿真，得出了相应的仿真结果，结果显示初步设计参数较为合理，某些参数存在一定富余。 以往的优化设计部分，主要是针对传动系进行，包括两挡或者五挡变速器的速比优化和换挡规律优化，以此延长续航里程。理论上多挡位变速器可以提高电机效率，但多挡位变速器体积大、质量重、成本高，目前几乎没有车型采用。本文的优化部分，针对固定挡位传动比，利用电机效率MAP图将电机主要工作区域往高效区靠拢，先对速比进行了寻优，结果显示固定挡位传动比的优化对纯电动车续航里程的延长作用并不算大。然后再以0~50km/h加速时间、续航里程和整车质量最小为综合目标，建立目标函数和约束函数数学模型，采用权重递减的改进粒子群优化算法对初始参数设计进行了优化，找出了一种性能最均衡最优的参数组合。最后用优化后的参数再次建模分析，与初始设计参数进行对比，检验优化的效果。 本文的参数设计、软件仿真和优化这一流程，对实际的车型开发有一定借鉴意义。也可以在本文的框架基础上，根据设计需求采用其它目标函数和权重参数进行设计，可以节省开发时间、减少开发成本。 |
| 作者： | 程仕峰 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 黄其柏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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