面向?qū)ο蟮钠嚹Ｐ腕w系框架及性能計算答辯PPT

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,延時文字,,,面向?qū)ο蟮钠嚹Ｐ腕w系框架及性能計算,,答辯人： 導(dǎo)師：,,SUMMARY,,主目錄,CONTENTS,課題背景及內(nèi)容,研究思路及過程,總結(jié),致謝,THE BACKGROUND OF THE SUBJECT AND CONTENT,THE RESEARCH MENTALITY AND THE PROCESS,ACKNOWLEGEMENT,延時符,,課題背景及內(nèi)容,第一部分,課題背景,研究綜述,THE BACKGROUND,,RESEARCH REVIEW,,,研究意義,THE SIGNIFICANCE,,隨著科技和經(jīng)濟快速的發(fā)展，汽車產(chǎn)品已成為現(xiàn)代文明的重要標(biāo)志之一，汽車產(chǎn)業(yè)也發(fā)展成為許多國家的支柱產(chǎn)業(yè)，汽車也越來越多地走進平常百姓家，世界汽車保有量呈現(xiàn)逐年遞增的趨勢。我國已經(jīng)從 2009 年開始連續(xù)兩年超越美國成為全球第一大汽車產(chǎn)銷國。伴隨著我國汽車產(chǎn)業(yè)的快速增長和能源消耗的不斷增加，汽車尾氣排放已不容忽視。汽車在給人們帶來便利的同時也造成了能源的緊缺、環(huán)境的污染、嚴重的交通事故等一系列全球性的問題。目前，汽車尾氣排放已逐漸成為各城市大氣污染的主要因素之一。除此之外，能夠造成溫室效應(yīng)的二氧化碳排放中，有 25%來自于汽車，我國的二氧化碳排放已居全球第二位。汽車尾氣對環(huán)境造成的污染日益嚴重，已經(jīng)是大氣環(huán)境最突出、最緊迫的問題之一。 發(fā)展新能源汽車包括混合動力汽車（HEV）、純電動汽車（PEV）以及燃料電池汽車（FCEV）是實現(xiàn)我國能源安全和環(huán)境保護以及中國汽車工業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展的必然趨勢。,行業(yè)大背景,,選題背景,RESEARCH IDEAS,,研究 意義,純電動汽車以車載二次電源作為儲能方式，以電動機為動力裝置驅(qū)動車輛行駛，相比混合動力汽車而言，具有零排放、低噪聲且結(jié)構(gòu)簡單等特點，而相比燃料電池則在當(dāng)前更具產(chǎn)業(yè)化的基礎(chǔ)，因此而受到了世界各國政府及汽車企業(yè)的廣泛關(guān)注。目前純電動汽車的產(chǎn)業(yè)化已成為各汽車企業(yè)的重要目標(biāo)，同時這也對提高純電動汽車整車技術(shù)和性能水平提出了更為急切的需求。,,研究意義,THE SIGNIFICANCE,,國內(nèi)外相關(guān)研究,RELATED REAEARCH,延時符,美國與世界上其他國家相比，生產(chǎn)汽車最早，也是全世界對污染限制最嚴格的國家，同時也是研發(fā)電動汽車最早的國家之一。1976年，美國政府通過制定相關(guān)的法令條例，督促美國能源部設(shè)定相關(guān)規(guī)則，大力發(fā)展純電動汽車的技術(shù)并投入巨大的財力以此來推動純電動汽車的研發(fā)，并保證純電動汽車產(chǎn)業(yè)的健康展,國外現(xiàn)狀,日本一直將堅持確保能源安全及提高產(chǎn)業(yè)競爭力作為其雙重戰(zhàn)略，以此來引導(dǎo)新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展并能夠高度重視技術(shù)創(chuàng)新。到目前為止，日本已成為世界上電動汽車行業(yè)發(fā)展最為迅速和成熟的國家。歐洲許多國家，如法國、英國也開始加速研發(fā)電動汽車并且注重推廣限定使用區(qū)域的電動汽車，逐步擴大電動汽車的使用范圍。 。,,國內(nèi)外相關(guān)研究,RELATED RESEARCH,延時符,國內(nèi)研究一：,二十世紀(jì) 60 年代我國開始研究電動汽車，并且在1980 年以后得到了迅速發(fā)展。中國電動汽車雖然較歐美國家發(fā)展的晚，但國家為了維護能源安全、改善大氣環(huán)境并且提高汽車工業(yè)競爭力、實現(xiàn)我國汽車工業(yè)的跨越式發(fā)展，逐漸形成了以整車開發(fā)為主導(dǎo)，關(guān)鍵零部件和相關(guān)材料緊密結(jié)合，基礎(chǔ)設(shè)施協(xié)調(diào)發(fā)展，政策法規(guī)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與評估技術(shù)同步展開的電動汽車產(chǎn)業(yè)化發(fā)展方針，這在極大程度上促進了我國電動汽車產(chǎn)業(yè)化的健康快速發(fā)展。,國內(nèi)研究二：,經(jīng)過多年的技術(shù)攻關(guān)和研究開發(fā)，我國的純電動汽車產(chǎn)業(yè)在研究原理與技術(shù)水平方面有了很大的提高，并逐步縮小了和世界純電動汽車的先進技術(shù)差距，甚至在純電動汽車的某些技術(shù)領(lǐng)域做到了世界領(lǐng)先的地步。當(dāng)前，我國鼓勵汽車產(chǎn)業(yè)優(yōu)先發(fā)展純電動汽車，在純電動汽車領(lǐng)域投入很大的人力物力來推動純電動汽車技術(shù)的發(fā)展，根據(jù)純電動汽車的設(shè)計與原理，針對純電動汽車的特點，特別是整車的經(jīng)濟性能水平以及使用的便利性等來極大地提高純電動汽車的發(fā)展。,,研究綜述,RESEARCH REVIEW,延時符,,基本了解純電動汽車的發(fā)展概況，查詢并學(xué)習(xí)純電動汽車的結(jié)構(gòu)與原理，對純電動汽車的設(shè)計流程進行熟悉。,1,2,3,4,結(jié)合純電動汽車的結(jié)構(gòu)與運動力學(xué)，對純電動汽車的動力系統(tǒng)的參數(shù)進行選擇與匹配。掌握動力系統(tǒng)中電池組與電機等動力系統(tǒng)與整車性能的關(guān)系，并利用軟件建立整車仿真模型，對動力系統(tǒng)進行分析。,通過分析純電動汽車整車控制系統(tǒng)，完成對純電動汽車整車控制性能的了解，得到純電動汽車整車控制的目標(biāo)，并分析純電動汽車控制軟件結(jié)構(gòu)模式。,,以整車降重為主要目標(biāo)，分析動力電池參數(shù)的匹配情況，在滿足純電動汽車的動力性要求下，實現(xiàn)整車降重。,,,,,研究思路及過程,第三部分,研究思路,研究過程,RESEARCH IDEAS,RESEARCH PROCESS,,,,研究思路,RESEARCH IDEAS,TITLE,TITLE,TITLE,TITLE,純電動汽車結(jié)構(gòu)及介紹,整車控制系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)分析,基于整備質(zhì)量最小的動力電池匹配優(yōu)化,動力系統(tǒng)參數(shù)匹配,,,延時符,,研究過程 RESEARCH PROCESS,延時符,結(jié)構(gòu)及原理,純電動汽車的結(jié)構(gòu)組成主要為電力驅(qū)動控制系統(tǒng)、機械傳動輔助系統(tǒng)、車身、底盤四大部分。眾所周知，在純電動汽車的四大組成部分中，區(qū)別于內(nèi)燃機汽車的最大不同之處，電力驅(qū)動控制系統(tǒng)作為純電動汽車的唯一核心，是純電動汽車的動力源輸出。電力驅(qū)動控制系統(tǒng)主要由電源、驅(qū)動電動機及其控制系統(tǒng)、輔助控制系統(tǒng)等組成，純電動汽車的結(jié)構(gòu)框架如圖所示。,,整車結(jié)構(gòu)框架,一、純電動汽車結(jié)構(gòu)及介紹,,研究過程,延時符,,純電動汽車的設(shè)計主要在于純電動汽車的結(jié)構(gòu)方案設(shè)計，結(jié)構(gòu)方案設(shè)計的確定不僅可以結(jié)合傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車的結(jié)構(gòu)設(shè)計，而且考慮到純電動汽車的動力總成類型，結(jié)合汽車設(shè)計理論，通過電源能量控制策略與動力系統(tǒng)總成，設(shè)計出所需要的純電動汽車結(jié)構(gòu)類型。 純電動汽車的設(shè)計需要參考設(shè)計結(jié)構(gòu)的各項性能指標(biāo)，利用純電動汽車結(jié)構(gòu)的尺寸參數(shù)，制定合適的電動汽車結(jié)構(gòu)方案選型，達到純電動汽車的整體設(shè)計。純電動汽車的整車原理圖如圖所示。,結(jié)構(gòu)設(shè)計,原理圖,研究過程 RESEARCH PROCESS,,研究過程,RESEARCH PROCESS,延時符,二、動力系統(tǒng)參數(shù)匹配,1、電池參數(shù)設(shè)計和選型,電動汽車的關(guān)鍵是電池的選擇和布置。純電動汽車要求動力電池具有較高的能量密度，使用壽命長、成本低，能夠?qū)崿F(xiàn)批量化生產(chǎn)。鉛酸電池是目前最為成熟的動力電池，其制造成本低、比功率大、性能穩(wěn)定，但是能量不足，難以滿足汽車續(xù)駛里程要求，使用壽命也比較短。鎳鎘電池充電快、壽命長，但是其成本較高，容易造成重金屬對環(huán)境的污染。鋰電池包括鋰離子電池、鋰熔鹽電池等，其特點是比能量高，壽命長。本文選用鋰離子電池。具體的電池參數(shù)如表所示。,電池參數(shù),,研究過程,RESEARCH PROCESS,延時符,2、電機參數(shù)設(shè)計和選型,純電動汽車利用驅(qū)動電機將電池傳輸過來的電能轉(zhuǎn)化為汽車運行所需的機械能。驅(qū)動電機是驅(qū)動系統(tǒng)的核心部件，其性能的好壞直接限制了整車性能可能達到的極限。車用驅(qū)動電機類型主要有直流電機、感應(yīng)電機、永磁同步電機和開關(guān)磁阻電機。 直流電機具有結(jié)構(gòu)簡單、控制方便靈活等優(yōu)點，最早的電動汽車采用直流電機作為驅(qū)動系統(tǒng)的核心部件，目前直流電機仍然應(yīng)用于城市無軌電車和大型客車上，但是與交流電機相比，直流電機在轉(zhuǎn)速、功率密度和使用壽命等很多方面都存在明顯的不足。感應(yīng)電機也叫異步電機，感應(yīng)電機結(jié)構(gòu)比較簡單、體積小、可調(diào)范圍寬，但控制系統(tǒng)比較復(fù)雜、成本高，而且必須經(jīng)過逆變器將動力電池輸出的直流電轉(zhuǎn)換為交流電后才可用。永磁同步電機控制方式使主要控制定子繞組的電流。永磁同步電機的轉(zhuǎn)子材料是永久磁鐵，質(zhì)量小、功率密度大、響應(yīng)更加迅速，但成本較高。開關(guān)磁阻電機主要特點是結(jié)構(gòu)簡單、可靠性好、調(diào)速范圍寬，但是其輸出轉(zhuǎn)矩性能不穩(wěn)定，在技術(shù)上海是不是太成熟。本文選用的是永磁同步電機。,,研究過程,RESEARCH PROCESS,延時符,三、整車仿真模型建立和分析,整車仿真模型圖,,研究過程,RESEARH PROCESS,延時符,滿載爬坡能力曲線圖,滿載爬坡電機輸出最大功率曲線圖,動力性能仿真結(jié)果,,研究過程,RESEARCH PROCESS,延時符,四、整車控制系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)分析,結(jié)合純電動汽車的結(jié)構(gòu)和技術(shù)特點，得出了整車控制的目標(biāo)；根據(jù)整車對動力性和經(jīng)濟性的雙重需求，得出了整車控制軟件結(jié)構(gòu)模式，包括動力模式和經(jīng)濟模式，針對電機溫度過高和電池電量過低等異常現(xiàn)象設(shè)置了跛行模式。,整車控制軟件結(jié)構(gòu)圖,,研究過程,RESEARCH PROCESS,延時符,五、基于整備質(zhì)量最小的動力電池匹配優(yōu)化,1、電池容量及質(zhì)量計算,經(jīng)過計算可得在基速為2500rpm時電池質(zhì)量相對較小，本著參數(shù)匹配稍大于理論計算值的原則，確定以3000rpm為基速，電池容量取整為55Ah。,最大功率需求下電池容量及質(zhì)量隨基速變化關(guān)系圖,,研究過程,RESEARCH PROCESS,延時符,2、匹配優(yōu)化結(jié)果對比分析,基于整車降重的設(shè)計要求，通過質(zhì)量最小整定，實現(xiàn)了滿足動力性要求的前提下，降低整車整備質(zhì)量匹配優(yōu)化，獲得了27.31kg的整車降重效果。,,總結(jié),第三部分,,總結(jié),SUMMARY,延時符,,,論文針純電動汽車整車性能的關(guān)鍵技術(shù)進行了對純電動汽車設(shè)計的分析、整車控制系統(tǒng)與動力控制系統(tǒng)的優(yōu)化等研究工作。主要完成的工作包括： （1）首先對純電動汽車的發(fā)展概況進行了基本了解，查詢并學(xué)習(xí)了純電動汽車的結(jié)構(gòu)與原理，對純電動汽車的設(shè)計流程進行了熟悉。 （2）結(jié)合純電動汽車的結(jié)構(gòu)與運動力學(xué)，對純電動汽車的動力系統(tǒng)的參數(shù)進行了選擇與匹配。掌握動力系統(tǒng)中電池組與電機等動力系統(tǒng)與整車性能的關(guān)系，并利用軟件建立整車仿真模型，有助于下一步研究的進行。 （3）通過對純電動汽車整車控制系統(tǒng)的分析，完成對純電動汽車整車控制性能的了解，得到純電動汽車整車控制的目標(biāo)，分析了整車控制軟件結(jié)構(gòu)模式。 （4）以整車降重為主要目標(biāo)，分析動力電池參數(shù)的匹配情況，在滿足純電動汽車的動力性要求下，實現(xiàn)整車降重27.31kg的目標(biāo)。 本論文在完成上述工作的同時，也存在一些不足之處。動力系統(tǒng)參數(shù)匹配的過程中主要考慮了電池組與電機參數(shù)的控制，沒有考慮把其他參數(shù)和這兩個大系統(tǒng)聯(lián)系起來，例如變速比等參數(shù)。在整車軟件控制過程中，以整車質(zhì)量降低為目標(biāo)考慮動力性能匹配略顯簡單。這都需要論文要更注重于細節(jié)。,延時符,,第四部分,致謝,,致謝,ACKNOWLEGEMENT,四年的大學(xué)生活即將接近尾聲，大四的畢業(yè)設(shè)計是對我大學(xué)四年知識的總結(jié)。通過本次畢業(yè)設(shè)計，我對自己所學(xué)的知識有了一個整體的認識，對自己大學(xué)四年所學(xué)的專業(yè)有了更清晰的了解。此次畢業(yè)設(shè)計所用到的知識也對我以后的工作有很大的幫助，另一方面能讓自己更深入的了解專業(yè)知識。通過此次畢業(yè)設(shè)計我也對汽車的性能有了全面的認識，對汽車的各方面的參數(shù)指標(biāo)也更加的熟悉。 本次畢業(yè)設(shè)計最主要感謝的楊世文老師，在做畢業(yè)設(shè)計的過程中，楊老師給了我很大的指導(dǎo)，楊老師每次指導(dǎo)都特別耐心，細心，如果沒有楊老師的認真的指導(dǎo)，我會對自己所設(shè)計的課題題目的認識有很大偏差，估計自己會走很大的彎路，也就不能在規(guī)定的期限內(nèi)完成自己的畢業(yè)設(shè)計。本次畢業(yè)設(shè)計我也用到了很多畫圖軟件，我本身對畫圖軟件不是很熟悉，在畫圖這方面楊老師也給予了我很大的幫助，再次對楊老師表示衷心的感謝。經(jīng)過此次畢業(yè)設(shè)計，我對自己專業(yè)所要用到的一些基本軟件也更加熟悉，當(dāng)然，在我的畢業(yè)設(shè)計過程中也存在很多的不足和問題，但是我會更加努力的完善自己的不足，希望以后自己能有更大的進步。,THANKS!,大學(xué)生活即將結(jié)束，在此，我要感謝所有教導(dǎo)我的老師和陪伴我一齊成長的同學(xué)，他們在我的大學(xué)生涯給予了很大的幫助。本論文能夠順利完成，要特別感謝我的導(dǎo)師楊世文老師，楊老師對該論文從選題，構(gòu)思到最后定稿的各個環(huán)節(jié)給予細心指引與教導(dǎo),使我得以最終完成畢業(yè)論文設(shè)計！ 最后，我要向百忙之中抽時間對本文進行審閱，評議和參與本人論文答辯的各位老師表示感謝！,懇請各位老師批評指正！,,感謝語,Thank you,,,,,THANKS,演示完畢 感謝觀看,延時符,