1、第第7章章 电动汽车的设计电动汽车的设计7.17.27.3 7.1 纯电动汽车的设计 图7-1 技术路线流程图7.1.1 7.1.1 整车布置原则整车布置原则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 7.1.2 关键技术关键技术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7.1.3 7.1.3 参数的选择参数的选择1. 电动机功率选择（1）根据电动汽车
2、的最高车速选择3maxmax1()360076140DerTMgfuC AuP（2）根据电动汽车的加速性能要求选择001d1dd3.6d3.6uutwfumtuutFFFm 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：2arcsin()arctan( )1twFFafMgfmaxeerPP 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max0max0.377enriumaxmaxmaxmax 0(cossin)gtqtG friTi 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
3、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00EUI R00()bPU IEI RI00U IUEIEmaxmaxebeecPnP 7.1 纯电动汽车的设计（2）由续驶里程数选择电池组数量1000rCVLW1000rL WVC11000rL Wn VC11000rL WnCV 7.1 纯电动汽车的设计7.1.4 7.1.4 参数的优化参数的优化1. 电动汽车优化设计分析（1）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.
4、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 测试数据约束最高车速（km/h）5515 km/h的最大爬坡度15%整车质量（kg）900目标值续驶里程（km）80 7.1 纯电动汽车的设计表7-6 优化结果比较初步匹配Advisor优化遗传算法优化无挡两挡无挡两挡无挡两挡Per / kW
5、131313151310NB1010881112Cb /(Ah) 120120120120118.8113iz 10.96813.9618.0710.96813.9618.079.813.9448.06m/kg900900836855928941ta / s6.27.276.86.16.5i /%16.32117.734.51515.8Sd /km90.395.175.47698.5105.6 7. 2 燃料电池电动汽车的设计7.2.1 7.2.1 整车总体布置原则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
6、动汽车的设计7.2.2 7.2.2 关键技术关键技术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 7.2.3 部件的选型部件的选型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（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 7.2.4 参数的选择参数的选择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
7、 目标循环工况最大功率需求/kW最大回馈制动功率需求/kWECE工况152.3100.5New York Bus工况201195北京城区工况124.5120北京城郊176176UDDS工况228153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电机种类三相异步交流电机额定电压360V峰值功率180kW（2min）额定功率100kW（1h）最大转矩955Nm额定转矩531N
8、m额定转速1800r/min最高转速6000r/min 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 7.2.5 参数的优化匹配方法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 7.3.1 关键技术关键技术1. 驱动
9、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7.3.2 7.3.2 参数的选择参数的选择图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 7.3.3 参数的优化匹
10、配方法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类型描述条件加速性能/ kmh-1050 km/h070 km/h3070 km/h23.5s22s40s最大速度105 km/h爬坡能力64.5 km/h下爬坡度4.2% 7.3 混合动力电动汽车的设计表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。优化
11、参数初始值优化值发动机峰值功率（kW）110100电机峰值功率（kW）6050电池模块数量（块）2825 7.3 混合动力电动汽车的设计7.3.4 7.3.4 提高燃油经济性的主要措施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p 经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量p Study Constantly, And You Will Know Everything. The More You Know, The More Powerful You Will Be写在最后Thank You在别人的演说中思考，在自己的故事里成长Thinking In Other PeopleS Speeches，Growing Up In Your Own Story讲师：XXXXXX XX年XX月XX日
