面向?qū)ο蟮钠嚹Ｐ腕w系框架及性能計算【獨家畢業(yè)課程設(shè)計含任務(wù)書+開題報告+外文翻譯+答辯ppt】

面向?qū)ο蟮钠嚹Ｐ腕w系框架及性能計算【獨家畢業(yè)課程設(shè)計含任務(wù)書+開題報告+外文翻譯+答辯ppt】,面向,對象,汽車模型,體系,框架,性能,機(jī)能,計算 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： 目錄 2 3 4 課題背景及內(nèi)容 研究思路及過程 總結(jié) 致 謝 F 時符 課題背景及內(nèi)容 第一部分 課題背景 研究綜述 究意義 隨著科技和經(jīng)濟(jì)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(jìn)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(yán)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(yán)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 （ 、 純電動汽車 （ 以及燃料電池汽車 （ 是實現(xiàn)我國能源安全和環(huán)境保護(hù)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 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(jī)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 內(nèi) 外相關(guān) 研究 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(yán)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(kuò)大電動汽車的使用范圍 。 。 國 內(nèi) 外相關(guān) 研究 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(hù)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(jìn)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(jìn)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(jì)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 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(jìn)行熟悉。 1 2 3 4 結(jié)合純電動汽車的結(jié)構(gòu)與運(yùn)動力學(xué)，對純電動汽車的動力系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行選擇與匹配。掌握動力系統(tǒng)中電池組與電機(jī)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(jìn)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 究思路 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 時符 1 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(jī)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(jī)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(jī)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。 純 電 動 汽 車車 身機(jī) 械 傳 動 輔 助 系 統(tǒng)底 盤 電 力 驅(qū) 動 控 制 系 統(tǒng)電 源驅(qū) 動 電 動 機(jī) 及 控 制 系 統(tǒng) 輔 助 控 制 系 統(tǒng)電 池 管 理 系 統(tǒng)電 機(jī)控 制 系 統(tǒng) 調(diào) 速 控 制 裝 置傳 動 裝 置 行 駛 裝 置 轉(zhuǎn) 向 裝 置制 動 裝 置工 作 裝 置整車結(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 2 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(jī)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(dá)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 究過程 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?yán)m(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。 參數(shù)名稱 參數(shù)要求 電池類型 鋰離子電池 單體電池尺寸（ 143× 52× 222 單體電池重量（ 量密度（ Wh/ 97 單體電池標(biāo)稱電壓（ V） 體電池充電截至電壓（ V) 體電池放電截至電壓（ V） 體電池標(biāo)稱容量（ 65 電池包數(shù)量 3 電池包聯(lián)接形式 串聯(lián) 單個電池包電池數(shù)目 36 電池系統(tǒng)額定電壓（ V） 356 電池參數(shù) 研究過程 時符 2、電機(jī)參數(shù)設(shè)計和選型 純電動汽車?yán)抿?qū)動電機(jī)將電池傳輸過來的電能轉(zhuǎn)化為汽車運(yùn)行所需的機(jī)械能。驅(qū)動電機(jī)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(dá)到的極限。車用驅(qū)動電機(jī)類型主要有直流電機(jī)、感應(yīng)電機(jī)、永磁同步電機(jī)和開關(guān)磁阻電機(jī) 。 直流電機(jī)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(jī)作為驅(qū)動系統(tǒng)的核心部件，目前直流電機(jī)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(jī)相比，直流電機(jī)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(jī)也叫異步電機(jī)，感應(yīng)電機(jī)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(jī)控制方式使主要控制定子繞組的電流。永磁同步電機(jī)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(jī)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(jī)。 研究過程 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 時符 滿載爬坡能力曲線圖 滿載爬坡電機(jī)輸出最大功率曲線圖 測試項目 空載 半載 滿載 0s) 0s) s) s） 大爬坡度 30% 最高車速（ km/h） 115 113 112 動力性能仿真結(jié)果 研究過程 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(jì)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(jì)模式，針對電機(jī)溫度過高和電池電量過低等異?，F(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 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 2500著參數(shù)匹配稍大于理論計算值的原則，確定以 3000池容量取整為55 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 時符 2、匹配優(yōu)化結(jié)果對比分析 項目 原車電池 質(zhì)量最小 對比差值 串聯(lián)節(jié)數(shù) 102 102 0 容量 （ 60 55 池質(zhì)量 （ 286 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 總結(jié) 第三部分 總結(jié) 時符 論文針純電動汽車整車性能的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)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(jìn)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(jìn)行了熟悉。 （ 2）結(jié)合純電動汽車的結(jié)構(gòu)與運(yùn)動力學(xué)，對純電動汽車的動力系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行了選擇與匹配。掌握動力系統(tǒng)中電池組與電機(jī)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(jìn)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 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(jī)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(xì)節(jié)。 延時符 第四部分 致 謝 致 謝 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(rèn)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(rèn)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(xì)心，如果沒有楊老師的認(rèn)真的指導(dǎo)，我會對自己所設(shè)計的課題題目的認(rèn)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(jìn)步。 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(xì)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(jìn)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 示完畢 感謝觀看 延時符