電動(dòng)汽車研究

電動(dòng)汽車研究第一頁(yè)，共31頁(yè)。電動(dòng)汽車的特點(diǎn)電動(dòng)汽車集機(jī)、電、化多學(xué)科領(lǐng)域中的高新技術(shù)于一體，是汽車、電力、自動(dòng)控制、化學(xué)、計(jì)算機(jī)、新能源和新材料等工程技術(shù)中最新成果的集成產(chǎn)物。從環(huán)保角度看，電動(dòng)汽車造成的污染較小。從能源角度看，電動(dòng)汽車將使能源利用多元化和高效化，達(dá)到能源可靠、均衡和無(wú)污染的目的。第五節(jié)電動(dòng)汽車的研究2第二頁(yè)，共31頁(yè)。第五節(jié)電動(dòng)汽車的研究3第三頁(yè)，共31頁(yè)。電動(dòng)汽車的類型純電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車和燃料電池電動(dòng)汽車。燃料電池是一種將燃料的化學(xué)能用電化學(xué)方法直接轉(zhuǎn)換成電能的電化學(xué)發(fā)電器。燃料電池的效率是內(nèi)燃機(jī)的2～3倍，無(wú)污染、無(wú)噪聲，排出的是水。價(jià)格貴、體積質(zhì)量較大；可靠性、環(huán)境適應(yīng)性不高。第五節(jié)電動(dòng)汽車的研究4第四頁(yè)，共31頁(yè)。一、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的特點(diǎn)電動(dòng)機(jī)與內(nèi)燃機(jī)相比，具有清潔、安靜、效率高的特點(diǎn)，同時(shí)它的轉(zhuǎn)速—轉(zhuǎn)矩控制特性也比較靈活。電動(dòng)機(jī)在低轉(zhuǎn)速時(shí)具有恒轉(zhuǎn)矩的特性，高速時(shí)具有恒功率的特性，可以在轉(zhuǎn)速—轉(zhuǎn)矩曲線下的任何一點(diǎn)工作?；旌蟿?dòng)力電動(dòng)汽車將電力驅(qū)動(dòng)與傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)相結(jié)合，充分發(fā)揮了二者的優(yōu)勢(shì)，可以從根本上解決現(xiàn)在純電動(dòng)汽車動(dòng)力性能差和續(xù)駛里程短的問(wèn)題。第五節(jié)電動(dòng)汽車的研究5第五頁(yè)，共31頁(yè)。一、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的特點(diǎn)1）電池容量大為減少，降低了整車質(zhì)量，有利于提高汽車動(dòng)力性；2）采用輔助動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，打破了純電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程短的限制，長(zhǎng)途行駛能力可與傳統(tǒng)汽車相媲美；3）大大提高了燃油經(jīng)濟(jì)性，還可以以純電動(dòng)方式工作，成為零排放汽車；混合動(dòng)力電動(dòng)汽車與純電動(dòng)汽車相比，其主要優(yōu)勢(shì)如下：第五節(jié)電動(dòng)汽車的研究6第六頁(yè)，共31頁(yè)。一、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的特點(diǎn)4）空調(diào)系統(tǒng)等附件由內(nèi)燃機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，有充分的能源供應(yīng)，保證了汽車的乘坐舒適性；5）輔助動(dòng)力可以向儲(chǔ)能裝置提供能量，保證混合動(dòng)力電動(dòng)汽車無(wú)需停車充電，不需要進(jìn)行專用充電設(shè)施的建設(shè)；6）電池組在使用過(guò)程中是淺充淺放，可以延長(zhǎng)電池的使用壽命?；旌蟿?dòng)力電動(dòng)汽車與純電動(dòng)汽車相比，其主要優(yōu)勢(shì)如下：第五節(jié)電動(dòng)汽車的研究7第七頁(yè)，共31頁(yè)。二、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車有多種結(jié)構(gòu)形式和分類方法。根據(jù)動(dòng)力源的數(shù)量以及動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式的不同，可以分為串聯(lián)式、并聯(lián)式和混聯(lián)式。第五節(jié)電動(dòng)汽車的研究8第八頁(yè)，共31頁(yè)。第五節(jié)電動(dòng)汽車的研究9第九頁(yè)，共31頁(yè)。三、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的節(jié)油原理1）儲(chǔ)能元件的補(bǔ)償作用平滑了內(nèi)燃機(jī)的工況波動(dòng)，在汽車的一般行駛中吸收、儲(chǔ)存電能，而在需要提供大功率時(shí)提供電能，從而可以采用小型的發(fā)動(dòng)機(jī)，工作中發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷率較高，并可以使發(fā)動(dòng)機(jī)的工作點(diǎn)處于高效率的最優(yōu)工作區(qū)域內(nèi)；2）在汽車停車等候或低速滑行等工況下，可以關(guān)閉內(nèi)燃機(jī)，以節(jié)約燃油；3）汽車減速滑行或緊急制動(dòng)時(shí)，可以利用發(fā)電機(jī)回收部分制動(dòng)能量，轉(zhuǎn)化成電能存入蓄電池，進(jìn)一步提高汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性。第五節(jié)電動(dòng)汽車的研究10第十頁(yè)，共31頁(yè)。2005年12月15日，首次在海外生產(chǎn)的豐田Prius（普銳斯）混合動(dòng)力汽車在四川一汽豐田汽車有限公司長(zhǎng)春豐越公司正式下線。上市時(shí)基準(zhǔn)型28.8萬(wàn)元，高端型30.2萬(wàn)元。

第五節(jié)電動(dòng)汽車的研究11第十一頁(yè)，共31頁(yè)。四、能量管理策略設(shè)定目標(biāo)如下：1）使燃油經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)；2）使排放最低；3）使驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的成本最小化；4）維持或提高整車的各項(xiàng)性能。采用發(fā)動(dòng)機(jī)作為主動(dòng)力源，電動(dòng)機(jī)和蓄電池協(xié)助提供峰值功率。容易對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況進(jìn)行優(yōu)化。電動(dòng)機(jī)響應(yīng)快、控制靈敏，容易實(shí)現(xiàn)不同的控制方法。多用于并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)。1.電動(dòng)機(jī)輔助控制策略第五節(jié)電動(dòng)汽車的研究12第十二頁(yè)，共31頁(yè)。第五節(jié)電動(dòng)汽車的研究13第十三頁(yè)，共31頁(yè)。2.優(yōu)化ICE曲線控制策略從靜態(tài)條件下發(fā)動(dòng)機(jī)的萬(wàn)有特性出發(fā)，將一定發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和一定負(fù)荷下發(fā)動(dòng)機(jī)的最低燃油消耗點(diǎn)連成一條線，也就是靜態(tài)條件下發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳工作曲線。第五節(jié)電動(dòng)汽車的研究14第十四頁(yè)，共31頁(yè)。2.優(yōu)化ICE曲線控制策略發(fā)動(dòng)機(jī)在需求功率或轉(zhuǎn)矩高于某個(gè)限值時(shí)才會(huì)工作。只有在極限情況下，如需求功率超過(guò)了蓄電池的最大功率調(diào)節(jié)能力時(shí)，才會(huì)調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的工作點(diǎn)。第五節(jié)電動(dòng)汽車的研究15第十五頁(yè)，共31頁(yè)。五、實(shí)例分析第五節(jié)電動(dòng)汽車的研究16第十六頁(yè)，共31頁(yè)。第五節(jié)電動(dòng)汽車的研究17第十七頁(yè)，共31頁(yè)。例六、電動(dòng)汽車的動(dòng)力性計(jì)算某電動(dòng)大客車使用的電動(dòng)機(jī)性能如下：Tm—電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩（）；nm—電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（r/min）。擬合公式系數(shù)如下電動(dòng)機(jī)自帶減速器，速比

=2.93；電動(dòng)機(jī)的最高轉(zhuǎn)速為7200r/min。第五節(jié)電動(dòng)汽車的研究18第十八頁(yè)，共31頁(yè)。參數(shù)數(shù)值參數(shù)數(shù)值整車滿載總質(zhì)量/kg17000旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)δ1.29迎風(fēng)面積A/m27.95電動(dòng)機(jī)及其控制器效率ηmc0.90空氣阻力系數(shù)CD0.7主減速比i06.2滾動(dòng)阻力系數(shù)f0.0076+0.000056ua蓄電池組總能量EB/（）180車輪滾動(dòng)半徑0.475蓄電池的平均放電效率ηq0.95傳動(dòng)系總效率ηT0.92電動(dòng)大客車的基本參數(shù)第五節(jié)電動(dòng)汽車的研究19第十九頁(yè)，共31頁(yè)。要求1）繪制驅(qū)動(dòng)力—行駛阻力平衡圖；2）計(jì)算最高車速、最大爬坡度和0～50km/h的加速時(shí)間；3）計(jì)算充滿電后，按照50km/h勻速行駛的續(xù)駛里程。第五節(jié)電動(dòng)汽車的研究20第二十頁(yè)，共31頁(yè)。第五節(jié)電動(dòng)汽車的研究1.驅(qū)動(dòng)力—行駛阻力平衡圖21第二十一頁(yè)，共31頁(yè)。1.驅(qū)動(dòng)力—行駛阻力平衡圖第五節(jié)電動(dòng)汽車的研究22第二十二頁(yè)，共31頁(yè)。功率平衡圖第五節(jié)電動(dòng)汽車的研究23第二十三頁(yè)，共31頁(yè)。第五節(jié)電動(dòng)汽車的研究2.最大爬坡度24第二十四頁(yè)，共31頁(yè)。2.最大爬坡度第五節(jié)電動(dòng)汽車的研究25第二十五頁(yè)，共31頁(yè)。3.加速時(shí)間計(jì)算第五節(jié)電動(dòng)汽車的研究26第二十六頁(yè)，共31頁(yè)。3.加速時(shí)間計(jì)算第五節(jié)電動(dòng)汽車的研究27第二十七