純電動(dòng)汽車整車能量建模與仿真分析

【摘要】： 純電動(dòng)汽車是由車載動(dòng)力電池作為能量源的零排放汽車，其動(dòng)力電池組儲(chǔ)存的電能將直接影響著電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程。如何合理的使用這些有限的電能量，很大程度上決定了純電動(dòng)汽車的使用性能。文章首先從電化學(xué)的原理出發(fā)，建立了鋰離子動(dòng)力電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻基于電池荷電狀態(tài)值SOC的數(shù)學(xué)模型，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)所得的測(cè)試數(shù)據(jù)，確定了某鋰離子電池的容量特性和電壓特性。利用Peukert方程的變形式，用線性插值法計(jì)算出鋰離子電池的Peukert常數(shù)β值；利用最小二乘法擬合了該動(dòng)力電池的容量特性、電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻特性曲線；在50A的放電電流下，數(shù)學(xué)模型的計(jì)算值與試驗(yàn)結(jié)果的最大相對(duì)誤差為2.59％。然后引用較成熟的三相異步交流電機(jī)的數(shù)學(xué)模型建立了純電動(dòng)汽車傳動(dòng)系中電機(jī)的能量特性模型。利用該模型可計(jì)算出動(dòng)態(tài)條件下電機(jī)定子相電流、相電壓的變化。文章從傳統(tǒng)的汽車?yán)碚摮霭l(fā)，結(jié)合鋰離子動(dòng)力電池和電機(jī)的數(shù)學(xué)模型，分析了純電動(dòng)汽車整車的能量消耗途徑和大??；基于歐洲ECE循環(huán)驅(qū)動(dòng)模式，建立了純電動(dòng)汽車的功率消耗與電池的充放電電壓、電流以及電機(jī)定子電壓、電流之間的關(guān)系，并在此基礎(chǔ)上分析了純電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程和制動(dòng)能量的回收問(wèn)題。最后還將數(shù)學(xué)模型的計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證了數(shù)學(xué)模型的正確性。 【關(guān)鍵詞】：純電動(dòng)汽車 鋰離子電池 荷電狀態(tài)值 續(xù)駛里程 PWM控制 能量消耗
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2003
【分類號(hào)】：U469.72
【目錄】：

• 摘要2-3
• Abstract3-6
• 第一章 電動(dòng)汽車及其相關(guān)技術(shù)6-14
• 1.1 電動(dòng)汽車概述6-9
• 1.1.1 電動(dòng)汽車的發(fā)展歷程6-7
• 1.1.2 世界電動(dòng)汽車的發(fā)展水平7-9
• 1.2 純電動(dòng)汽車的特點(diǎn)9-10
• 1.2.1 純電動(dòng)汽車的優(yōu)點(diǎn)9
• 1.2.2 純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)方案9-10
• 1.3 純電動(dòng)汽車相關(guān)部件的發(fā)展現(xiàn)狀10-12
• 1.3.1 動(dòng)力電池10-11
• 1.3.2 電機(jī)及其控制技術(shù)11-12
• 1.4 我國(guó)發(fā)展電動(dòng)汽車的重要意義12-13
• 1.5 研究的內(nèi)容、目的和方法13-14
• 第二章 純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中動(dòng)力電池的數(shù)學(xué)模型14-27
• 2.1 化學(xué)電源概述14-17
• 2.1.1 化學(xué)電源的分類14-15
• 2.1.2 電池的性能參數(shù)15-17
• 2.2 鋰離子動(dòng)力電池17-18
• 2.3 鋰離子電池的數(shù)學(xué)模型18-22
• 2.3.1 鋰離子電池的荷電狀態(tài)值18-21
• 2.3.2 電池內(nèi)阻的數(shù)學(xué)模型21-22
• 2.3.3 電池端電壓的數(shù)學(xué)模型22
• 2.4 動(dòng)力電池?cái)?shù)學(xué)模型中的參數(shù)計(jì)算22-27
• 2.4.1 確定Peukert常數(shù)β值22-23
• 2.4.2 確定電池內(nèi)阻方程23-24
• 2.4.3 確定電動(dòng)勢(shì)方程24-26
• 2.4.4 驗(yàn)證動(dòng)力電池的數(shù)學(xué)模型26-27
• 第三章 牽引電機(jī)的數(shù)學(xué)模型27-43
• 3.1 交流異步電機(jī)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型27-33
• 3.1.1 數(shù)學(xué)模型的性質(zhì)27-28
• 3.1.2 三相異步電機(jī)的多變量非線性數(shù)學(xué)模型28-33
• 3.2 坐標(biāo)變換和變換矩陣33-38
• 3.2.1 坐標(biāo)變換的原則和基本思路33-35
• 3.2.2 三相-兩相變換(3／2變換)35-37
• 3.2.3 兩相-兩相旋轉(zhuǎn)變換(2s／2r)變換37-38
• 3.3 三相異步電機(jī)在兩相坐標(biāo)系上的數(shù)學(xué)模型38-43
• 3.3.1 異步電機(jī)在兩相任意旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系(dq坐標(biāo)系)上的數(shù)學(xué)模型39-41
• 3.3.2 異步電機(jī)在兩相靜止αβ坐標(biāo)系上的數(shù)學(xué)模型41-42
• 3.3.3 異步電機(jī)在兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系上的數(shù)學(xué)模型42-43
• 第四章 基于ECE循環(huán)的整車能量仿真研究43-59
• 4.1 純電動(dòng)汽車總體設(shè)計(jì)的參數(shù)匹配理論43-47
• 4.1.1 純電動(dòng)汽車主要性能參數(shù)的選擇43-44
• 4.1.2 電池的放電功率及放電效率44-45
• 4.1.3 電機(jī)轉(zhuǎn)矩特性及控制策略45-46
• 4.1.4 PWM(Pulse Width Modulation)控制技術(shù)46-47
• 4.2 純電動(dòng)汽車基本性能指標(biāo)計(jì)算47-48
• 4.3 ECE循環(huán)48-50
• 4.4 模擬計(jì)算結(jié)果及分析50-56
• 4.5 純電動(dòng)汽車加速性能分析56-57
• 4.6 純電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程的分析與計(jì)算57-59
• 第五章 純電動(dòng)汽車的再生制動(dòng)能量回收59-62
• 5.1 異步電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)分析59-60
• 5.2 制動(dòng)能量回收原理及分析60
• 5.3 模擬計(jì)算結(jié)果分析60-62
• 總結(jié)與展望62-63
• 致謝63-64
• 參考文獻(xiàn)64-66

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電動(dòng)汽車車載充電機(jī)及其相關(guān)技術(shù)研究    朱光歡

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純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)與制動(dòng)能量回收控制策略研究    汪貴平

異步電動(dòng)機(jī)高頻斬波串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)模型及特性的研究    張軍偉

基于SOC估計(jì)算法的電動(dòng)汽車充電器設(shè)計(jì)    余熠

基于DSP的交流異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)研究    楊亮

基于DSP+FPGA的永磁同步電動(dòng)機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)器研究    凌剛

基于PLC與模糊PID的混凝投藥復(fù)合控制系統(tǒng)的研究    李翠云

寬頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)及精度分析    史大偉

船舶多航態(tài)對(duì)減搖鰭電伺服系統(tǒng)影響研究    王彬

船舶電力推進(jìn)同步電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究    李新文

異步電機(jī)的單神經(jīng)元直接轉(zhuǎn)矩控制研究    陳啟明

基于dsPIC的開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)    許偉

基于DSP的交流永磁同步伺服電機(jī)控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)    周程勇

電動(dòng)汽車的建模與仿真    曹明柱;馮能蓮;夏傳超;何彩青;吳加偉;

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車用鋰離子電池充放電性能及應(yīng)用研究    魏躍遠(yuǎn),林逸,林程,王震坡,何洪文

電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程能量計(jì)算和影響因素分析    徐貴寶,王震坡,張承寧

國(guó)外電動(dòng)汽車發(fā)展現(xiàn)狀及對(duì)我國(guó)電動(dòng)汽車發(fā)展的啟示    李佩珩,易翔翔,侯福深

純電動(dòng)汽車的評(píng)價(jià)方法研究    陳勇;

電動(dòng)汽車傳動(dòng)系參數(shù)設(shè)計(jì)及動(dòng)力性仿真    姬芬竹;高峰;吳志新;

不同種類電動(dòng)汽車發(fā)展現(xiàn)狀    劉海峰;

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BJD6100-EV型電動(dòng)公交車直流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)研究    孫逢春,楊為琛,張承寧

純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)動(dòng)力參數(shù)選型淺探    徐戰(zhàn)林;李博;

基于電驅(qū)動(dòng)自動(dòng)變速器（EMT）的Plug_in并聯(lián)混合動(dòng)力系統(tǒng)研究    曹正策

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電動(dòng)汽車建模與仿真的研究    張翔

釩氧化還原液流電池研究    羅冬梅

混合動(dòng)力汽車AMT換檔策略及換檔控制的研究    古艷春

基于機(jī)械自動(dòng)變速的輕度混合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)綜合控制研究    葉明

電動(dòng)汽車控制策略研究    鄒積勇

并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車能量管理策略優(yōu)化研究    吳劍

混合動(dòng)力轎車再生制動(dòng)系統(tǒng)研究    王鵬宇

純電動(dòng)轎車動(dòng)力總成控制系統(tǒng)的研究    張毅

電動(dòng)汽車鋰電池剩余電量估計(jì)方法的研究    王璐

電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)匹配設(shè)計(jì)及性能仿真研究    吳秋德

純電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)研究    張同

微型純電動(dòng)汽車動(dòng)力性能參數(shù)匹配及仿真研究    王方

基于ADVISOR的純電動(dòng)汽車制動(dòng)能量回饋控制策略設(shè)計(jì)與仿真研究    朱慧玲

基于超級(jí)電容的再生制動(dòng)能量吸收利用技術(shù)研究    馮晶晶

電動(dòng)汽車總體設(shè)計(jì)及性能仿真優(yōu)化    張新磊

大功率雙向DC/DC變換器的研究    高金萍

基于DSP的六相感應(yīng)電機(jī)矢量控制系統(tǒng)    姜程

混合動(dòng)力電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制策略研究    李明澤

電動(dòng)汽車動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)的匹配設(shè)計(jì)    薛念文;高非;徐興;龔昕;

電動(dòng)車電池容量及電池管理系統(tǒng)參數(shù)化設(shè)計(jì)    左春檉;張明;楊洋;張昭;

基于響應(yīng)面模型的車輪定位參數(shù)優(yōu)化    李俊鵬;李捷;楊建偉;

CA6127URE31純電動(dòng)城市客車性能計(jì)算    李康;孫紅;周輝;朱成;

純電動(dòng)汽車動(dòng)力匹配及計(jì)算仿真    周勝;周云山;

純電動(dòng)汽車動(dòng)力性分析和續(xù)駛里程研究    唐瑜亮;

城市客車行駛工況數(shù)據(jù)分析    叢孟營(yíng);李慶磊;徐永平;

電動(dòng)轎車動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)和動(dòng)力性能分析    尹安東;蘇信杰;趙韓;

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燃料電池轎車性能分析和試驗(yàn)驗(yàn)證    倪天鹿;盧冶;

純電動(dòng)汽車動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)匹配計(jì)算研究    張永康;

基于ADVISOR再生制動(dòng)控制策略的建模與仿真    尹冬至;楊亮;陳姿霖;

純電動(dòng)汽車動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)匹配計(jì)算研究    張永康;

某純電動(dòng)汽車動(dòng)力性仿真與相關(guān)參數(shù)靈敏度分析    秦東晨;潘守辰;吳曉光;徐一村;謝銀倩;

氣動(dòng)燃油混合動(dòng)力車混合效能分析及其電控氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的研究    陳平錄

面向汽車駕駛模擬器的網(wǎng)格計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)研究    臧雪柏

兩檔雙離合器自動(dòng)變速器的純電動(dòng)汽車傳動(dòng)系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制技術(shù)研究    顧強(qiáng)

四輪驅(qū)動(dòng)微型電動(dòng)車整車控制    谷靖

電動(dòng)城市客車運(yùn)行能效關(guān)鍵技術(shù)研究    王業(yè)琴

基于縱向驅(qū)動(dòng)模型的純電動(dòng)客車節(jié)能與舒適度優(yōu)化    竇曼莉

雙能量源純電動(dòng)汽車能量管理關(guān)鍵技術(shù)的研究    杜爽

基于技術(shù)預(yù)見(jiàn)的吉林省電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑研究    劉智喜

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輕型純電動(dòng)客車動(dòng)力系統(tǒng)的建模仿真及測(cè)試評(píng)價(jià)的研究    占銳

微型純電動(dòng)汽車動(dòng)力性能參數(shù)匹配及仿真研究    王方

微型電動(dòng)轎車的建模方法與仿真分析    詹沛枝

純電動(dòng)汽車整車性能建模與仿真    姚海峰

純電動(dòng)城市客車動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)及試驗(yàn)研究    盧波

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純電動(dòng)汽車能耗經(jīng)濟(jì)性分析    楊磊;

純電動(dòng)汽車能耗經(jīng)濟(jì)性研究    楊磊;

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時(shí)風(fēng)小型純電動(dòng)汽車順利通過(guò)國(guó)家科技部“863”課題評(píng)審    房士閣;

國(guó)家電網(wǎng)公司純電動(dòng)汽車研究取得重大進(jìn)展    

環(huán)保型(電池+電容)純電動(dòng)汽車前景廣闊    

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細(xì)分市場(chǎng)純電動(dòng)汽車研發(fā)與推廣    徐占林;

淺談純電動(dòng)汽車技術(shù)    程勇;

純電動(dòng)汽車研究與開(kāi)發(fā)    李年根;

純電動(dòng)汽車電氣性能測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究    劉保國(guó);

純電動(dòng)汽車泊車?yán)走_(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)    胡杰強(qiáng);王智晶;

淄博市低速純電動(dòng)汽車發(fā)展的幾點(diǎn)思考    車勝新;

純電動(dòng)汽車的控制策略與實(shí)現(xiàn)    馬洪濤;葉倩;

重慶公交發(fā)展純電動(dòng)汽車的一次嘗試    廖濤;

純電動(dòng)汽車泊車?yán)走_(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)    胡杰強(qiáng);王智晶;

純電動(dòng)汽車電機(jī)控制器傳導(dǎo)性電磁干擾的抑制    陶銀鵬;余強(qiáng);朱德祥;

應(yīng)著力發(fā)展純電動(dòng)汽車    媒體評(píng)論員 陳健敏

共建純電動(dòng)汽車示范基地及產(chǎn)業(yè)園    姜小莉

加速長(zhǎng)沙純電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)化    長(zhǎng)沙市政協(xié)副主席 謝明德

新疆首批純電動(dòng)汽車投入使用    石懷平

山西榆次將建純電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)園    記者 楊麗英　張春亮

政策推進(jìn)難掩純電動(dòng)汽車發(fā)展困境    本報(bào)記者 劉國(guó)棟

代表建議推動(dòng)純電動(dòng)汽車市場(chǎng)化    記者李雪梅

續(xù)航300公里純電動(dòng)汽車兩年內(nèi)推出    本報(bào)記者 童曙泉

陸地方舟：中國(guó)純電動(dòng)汽車領(lǐng)域真正的領(lǐng)跑者    張龍飛

純電動(dòng)汽車或插電式混動(dòng) 誰(shuí)才是當(dāng)前購(gòu)車首選？    本報(bào)記者 王禁

純電動(dòng)汽車能量管理關(guān)鍵技術(shù)及高壓安全策略研究    王佳

純電動(dòng)汽車能量管理關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題的研究    石慶升

純電動(dòng)汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)機(jī)理研究與設(shè)計(jì)    曾群

基于鋰離子動(dòng)力電池的純電動(dòng)汽車能量管理系統(tǒng)控制策略與優(yōu)化    董冰

雙能量源純電動(dòng)汽車能量管理關(guān)鍵技術(shù)的研究    杜爽

純電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)穩(wěn)定性與諧波特性研究    李晶

兩檔雙離合器自動(dòng)變速器的純電動(dòng)汽車傳動(dòng)系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制技術(shù)研究    顧強(qiáng)

純電動(dòng)汽車電液復(fù)合再生制動(dòng)研究    劉志強(qiáng)

純電動(dòng)汽車中電驅(qū)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及其控制策略研究    吳家龍

微型純電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)    岳崇會(huì)

純電動(dòng)汽車突然失壓的應(yīng)急控制策略研究    樂(lè)登

純電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)匹配設(shè)計(jì)與仿真研究    楊文興

純電動(dòng)汽車遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)及故障診斷方法研究    吳建榮

微型純電動(dòng)汽車動(dòng)力性能參數(shù)匹配及仿真研究    王方

純電動(dòng)汽車整車能量建模與仿真分析    劉清虎

純電動(dòng)汽車整車性能建模與仿真    姚海峰

純電動(dòng)汽車電控系統(tǒng)研制    孫淼

北京純電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)建研究    劉燕玲