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本科生畢業(yè)設(shè)計(論文)文獻綜述
設(shè)計 (論文)題目
純電動跑車動力系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計
作者所在系別
機電工程學(xué)院
作者所在專業(yè)
車輛工程
作者所在班級
B13142
作 者 姓 名
盧俊宇
作 者 學(xué) 號
201322203
指導(dǎo)教師姓名
白亞雙
指導(dǎo)教師職稱
講師
完 成 時 間
2017
年
4
月
北華航天工業(yè)學(xué)院教務(wù)處制
說 明
1．根據(jù)學(xué)?！懂厴I(yè)設(shè)計(論文)工作暫行規(guī)定》，學(xué)生必須撰寫畢業(yè)設(shè)計(論文)文獻綜述。文獻綜述作為畢業(yè)設(shè)計(論文)答辯委員會對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。
2．文獻綜述應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(論文)工作前期內(nèi)完成，由指導(dǎo)教師簽署意見并經(jīng)所在專業(yè)教研室審查。
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4．學(xué)生撰寫文獻綜述，閱讀的主要參考文獻應(yīng)在10篇以上（土建類專業(yè)文獻篇數(shù)可酌減），其中外文資料應(yīng)占一定比例。本學(xué)科的基礎(chǔ)和專業(yè)課教材一般不應(yīng)列為參考資料。
5．文獻綜述的撰寫格式按畢業(yè)設(shè)計(論文)撰寫規(guī)范的要求，字數(shù)在2000字左右。文獻綜述應(yīng)與開題報告同時提交。
1
純電動汽車動力系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計
摘要：本文首先闡述純電動汽車國內(nèi)外發(fā)展的背景和現(xiàn)狀，接著介紹純電動汽車動力系統(tǒng)的基本組成和控制原理，簡要介 紹了其優(yōu)點，根據(jù)純電動汽車系統(tǒng)的組成和控制原理以及國內(nèi)外現(xiàn)狀，針對國內(nèi)外現(xiàn)有純電動汽車技術(shù)存在的幾個問題，探討將來純電動汽車技術(shù)的發(fā)展方向和前景。
關(guān)鍵字：動力系統(tǒng)；研究現(xiàn)狀；發(fā)展
Parameter design of pure electric vehicle power system
Abstract: This paper describes the background and current situation of the development of pure electric vehicles at home and abroad, then introduces basic composition and control principle of electric vehicle power system, introduces its advantages, according to the composition and control principle and the present situation of pure electric vehicle systems, several problems existing needle pure electric vehicle technology at home and abroad to explore the future, pure electric vehicle technology development direction and prospect.
Key words: power system; research status; development
1.引言
汽車為人們的出行提供了方便，然而傳統(tǒng)燃油車輛在使用過程中產(chǎn)生了大量的有害廢氣，并加劇了對不可再生石油資源的依賴。在能源方面，目前世界汽車保有量約8億輛，并以每年3000萬輛的速度遞增。預(yù)計到2020年全球汽車保有量將達到12億輛，主要增幅來自發(fā)展中國家。我國汽車產(chǎn)銷保持快速增長，作為能源消費大國，我國的石油資源短缺，目前石油進口量以每年兩位數(shù)字的百分比增長，我國形勢更為嚴峻。
在環(huán)境方面，交通能源消耗也是造成局部環(huán)境污染和全球溫室氣體排放的主要原因之調(diào)查研究表明，平均而言大氣污染的42%來源于交通運輸。隨著能源消耗的逐年增加、二氧化碳的排放量也將增加，目前二氧化碳排放中25%來自于汽車。近年來我國的汽車行業(yè)發(fā)展迅速，已成為僅次于日本的世界第二大汽車生產(chǎn)國和第一大汽車消費國。汽車排放的污染已經(jīng)成為城市大氣污染的重要因素，我國的二氧化碳排放目前已居全球第一、減排二氧化碳的壓力將越來越大。
因此在我國研究發(fā)展電動汽車不是一個臨時的短期措施，而是意義重大的、長遠的戰(zhàn)略考慮。
2、 純電動汽車的國內(nèi)外現(xiàn)狀
2.1??國內(nèi)
有人說：中國擁有世界上最多的人口，如果家家戶戶如果家家戶戶都開上汽車，我們的環(huán)境一定會不堪重負。因此，發(fā)展新能源汽車是必須的，也是必然的。中國純電動汽車雖然沒有歐美等國家起步早，但國家維護能源安全，改善大氣環(huán)境，提高汽車工業(yè)竟爭力，實現(xiàn)我國汽車工業(yè)的跨越式發(fā)展的戰(zhàn)略高度考慮，從“八五”開始到前幾天發(fā)布的“十三五”，純電動汽車一直是國家大力扶持的國家計劃項目。
以上面兩段話可以看出，純電動汽車的未來的前景是非常廣闊的，而且國家的扶持力度也是非常之大的。按理說，純電動汽車產(chǎn)業(yè)將會有值的飛躍。但說實在的，大家現(xiàn)實中在城市中所見到的汽車主流還是傳統(tǒng)燃油汽車。國內(nèi)的純電動汽車卻還很少見。當然，純電動公交車還是有不少的。不過純電動汽車產(chǎn)品雖然出現(xiàn)已有很長時間，硬件技術(shù)的改進也不斷取得新的成果，但電動汽車市場推廣進展卻很緩慢，而且推廣普及中遇到了許多問題，推廣的效果也不盡人意。其實，近年來國家從各方面，對純電動汽車的扶持力度還是蠻大的，但發(fā)展應(yīng)該是屬于一般般吧。沒有房地產(chǎn)的井噴，也沒有軟件IT行情的爆發(fā)，更沒有微信公眾號的紅利期。一直是沒有什么實在性的突破，沒有占領(lǐng)汽車主導(dǎo)市場。當前的市場需求嚴重不足，未來的純電動汽車的產(chǎn)業(yè)化要走的路還很漫長。
2.2??國外
純電動汽車起源于十九世紀中后期，比汽油車早12年。1873年英國首先制造了使用鉛一鋅一次性蓄電池的純電動汽車。其后產(chǎn)生了內(nèi)燃機汽車，形成了純電動汽車與內(nèi)燃機汽車并存的局面。二十世紀初，隨著內(nèi)燃機技術(shù)的不斷發(fā)展，內(nèi)燃機汽車的性能得到改進和完善，純電動汽車由于其有限的續(xù)駛罩程和較差的動力性能而逐漸為內(nèi)燃機汽車所代替，其應(yīng)用也僅限于一些特殊領(lǐng)域，但人們對電動車的研究、開發(fā)工作并沒有停止。二十世紀70年代開始人們普遍關(guān)注的環(huán)境保護問題及80年代出現(xiàn)的石油危機又引發(fā)了人們對純電動汽車的興趣，從此，世界各國特別是歐美等發(fā)達國家開始投入大量的人力、物力、財力對純電動汽車進行研發(fā)，并取得了一定的成就。在美國、日本、歐洲等發(fā)達國家，純電動汽車已開始進入實用化階段。美國是全世界對污染限制最嚴格的國家之一，也是對純電動汽車研制起步較早的國家。美國政府以能源部為中心，對純電動汽車的研制進行了連續(xù)的逐年遞增的資金投入。美國EPRI(電力能源研究所)推行了實用純電動汽車普及活動。1991年美國3大汽車公司簽訂協(xié)議，合作研究純電動汽車用先進電池，開發(fā)高性能純電動汽車電池。其中，通用公司1997年開發(fā)的具有先進動力系統(tǒng)的1997雙座EVl。該車為前輪驅(qū)動，采用一臺102KW的三相交流感應(yīng)電機，裝備由26個閥控鉛酸電池組成的電池組。電池組可以使用6．6KW的非車載感應(yīng)充電器或1．2KW的車載感應(yīng)充電器進行充電。該車的電機在轉(zhuǎn)速為0-7000轉(zhuǎn)輸出恒轉(zhuǎn)矩1640Nm，在轉(zhuǎn)速為7000-4000轉(zhuǎn)輸出恒功率102KW，使得EVl可以獲得128km／h(電子限速)的最高車速和O-96km／h加速小于9s的性能。2002年1月7日，通用汽車公司在北美國際汽車展上，推出了一款高科技環(huán)保型燃料電池概念車——Autonomy，它被認為代表了汽車工業(yè)未來的發(fā)展趨勢。這款未來型概念車是世界上第一款從零開始全新設(shè)計的、使用燃料電池驅(qū)動系統(tǒng)的車型，也是第一款將燃料電池與線傳操控電子控制技術(shù)相結(jié)合的車型。歐洲各國成立了歐洲純電動汽車協(xié)會，并得到歐洲經(jīng)濟委員會的支持和資助。英國、法國在大力研究先進純電動汽車的同時積極開發(fā)推廣應(yīng)用限定范圍的純電動汽車。目前已有約十幾萬輛純電動汽車在英國運行。法國的雷諾和標志雪鐵龍公司長期從事純電動汽車，特別是純電動汽車的研究和開發(fā)工作，早在90年代初，就實現(xiàn)了純電動汽車的批量生產(chǎn)。雷諾公司推出的帶有里程延長器的KANG00轎車采用纏繞式轉(zhuǎn)子同步電動機，最大功率為27kW，持續(xù)功率22kW；電池采用Saft?NiCadlOOAh型。
３、純電動汽車動力系統(tǒng)基本原理
3.1??原理
電力驅(qū)動子系統(tǒng)又由電控單元、控制器、電動機、機械傳動裝置和驅(qū)動車輪組成。主能源子系統(tǒng)由主能源、能量管理系統(tǒng)和充電系統(tǒng)構(gòu)成。輔助控制子系統(tǒng)具有動力轉(zhuǎn)向、溫度控制和輔助動力供給等功能，電力驅(qū)動及控制系統(tǒng)是電動汽車的核心，也是區(qū)別于內(nèi)燃機汽車的最大不同點。電力驅(qū)動及控制系統(tǒng)由驅(qū)動電動機、電源和電動機控制裝置等組成。電動汽車的其他裝置基本與內(nèi)燃機汽車相同。其工作過程是，根據(jù)從制動踏板和加速踏板輸入的信號，電子控制器發(fā)出相應(yīng)的控制指令來控制電動機，調(diào)節(jié)電動機和電源之間的功率流。輔助動力供給系統(tǒng)主要給動力轉(zhuǎn)向、空調(diào)、制動及其他輔助裝置提供動力。除了從制動踏板和加速踏板給電動汽車輸入信號外，轉(zhuǎn)向盤輸入也是一個很重要的輸入信號，動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)根據(jù)轉(zhuǎn)向盤的角位置來決定汽車靈活地轉(zhuǎn)向。
3.2純電動汽車的優(yōu)點
純電動汽車是指利用動力電池作為儲能動力源，通過動力電池向驅(qū)動電機提供電能，驅(qū)動電機運轉(zhuǎn)，從而推動電動汽車前進的一種新能源汽車，與燃油汽車相比，純電動汽車具有下述優(yōu)點：
1.零排放、零污染、噪聲小。
2. 結(jié)構(gòu)簡單，使用維修方便。
3. 能量轉(zhuǎn)換效率高，同時可回收制動和下坡時的能量，提高能量的利用效率。
4. 可在夜間利用電網(wǎng)的廉價“谷電”進行充電，起到平抑電網(wǎng)的峰谷差的作用。
純電動汽車作為機械、電子、能源、計算機、信息技術(shù)等多種高新技術(shù)的集成，是典型的高新技術(shù)產(chǎn)品，其最終目標是實現(xiàn)智能化、數(shù)字化和輕量化。目前，研制和開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)主要有動力電池、驅(qū)動電機、電機控制、車身和底盤設(shè)計及能量管理技術(shù)等。從電氣工程的角度來分，純電動汽車可以分為：機械子系統(tǒng)、電力電子子系統(tǒng)和信息子系統(tǒng)。機械子系統(tǒng)由底盤和車身、驅(qū)動裝置、變速器等組成，與之相關(guān)的因素包括道路特性、防撞性、汽車的內(nèi)部空間、裝配時間、適用性以及價格等。電力電子子系統(tǒng)由動力網(wǎng)、電機及其控制器和能源系統(tǒng)組成，與之相關(guān)的因素有安全、規(guī)則、標準、效率、可靠性、重量以及價格等。信息子系統(tǒng)用于處理駕駛?cè)说囊鈭D，并監(jiān)控汽車的運行以及電源、電機、控制器和充電器的狀態(tài)，相關(guān)的因素有通信網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)處理的算法以及和通信相關(guān)的故障診斷和充電控制等。
4、總結(jié)
純電動汽車系統(tǒng)的研究與開發(fā)是純電動汽車領(lǐng)域的國際性前言課題。隨著相關(guān)學(xué)科和科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，使的研究實用的純電動汽車動力系統(tǒng)成為現(xiàn)實。純電動汽車成本低，效率高，無污染，綜上所訴，研究純電動汽車是未來車輛的發(fā)展方向。
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畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）文 獻 綜 述
指導(dǎo)教師意見
指導(dǎo)教師：
年 月 日
專業(yè)教研室審查意見
負責(zé)人：
年 月 日
9