【摘 要】
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纯电动物流车是内贸物流的主要交通工具,开发纯电动物流车,有利于保护环境和节约能源。本文结合吉林省科技发展计划重点科技研发项目(项目编号:20180201060GX)以满载质量3.5t至4.5t的某纯电动物流车为研究对象,针对其动力传动系统,采用工况法和遗传算法,完成了动力系统的参数匹配和传动系统传动比优化,提高了纯电动物流车的续驶里程。主要内容与结果如下:(1)经过国内外相关研究资料的调研和总结,
【基金项目】
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吉林省科技发展计划重点科技研发项目(项目编号:20180201060GX);
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纯电动物流车是内贸物流的主要交通工具,开发纯电动物流车,有利于保护环境和节约能源。本文结合吉林省科技发展计划重点科技研发项目(项目编号:20180201060GX)以满载质量3.5t至4.5t的某纯电动物流车为研究对象,针对其动力传动系统,采用工况法和遗传算法,完成了动力系统的参数匹配和传动系统传动比优化,提高了纯电动物流车的续驶里程。主要内容与结果如下:(1)经过国内外相关研究资料的调研和总结,基于具体产品指出了当前纯电动物流车的国内外发展现状,综述了动力传动系统关键技术现状。(2)对纯电动物流车续驶里程影响因素进行了分析。计算等速工况和CHTCLT循环工况下纯电动物流车的续驶里程,搭建续驶里程仿真模型。对纯电动物流车续驶里程的影响因素进行仿真分析,研究动力电池容量、满载质量、滚动阻尼系数、空气阻尼系数、驱动电机效率、传动系统效率和动力电池放电效率等因素对提升续驶里程的影响,最终指出了动力传动系统参数匹配对提升续驶里程的重要性。(3)完成了纯电动物流车整车分析及动力传动系统选择。基于项目指标制定整车参数和性能指标,进行整车受力分析和性能分析。梳理国内城市循环测试工况,选取CHTC-LT循环工况进行研究。从驱动电机和动力电池两方面进行动力系统选择,最终选择永磁同步电机和锂电池用于目标车型。从传动比选择、挡位数选择和传动比范围的确定三个方面对传动系统进行选择。(4)建立了动力传动系统参数匹配流程。通过建立相应数据处理规则和数据处理原则,参考欧洲NEDC工况特点提出了CHTC-LT工况数据处理方法。基于原始CHTC-LT工况数据参数,计算不同操作状态下的功率需求,建立了驱动电机参数匹配流程。通过对动力电池容量需求进行匹配,建立了动力电池参数匹配流程。基于遗传算法建立了传动比优化流程。确立了整车模型的建立过程,考虑车速和动力传动系统等方面,建立了整车性能仿真验证方法。提出了联合仿真模型建立方法,并进行优化算法选取、优化前设置,采用遗传算法进行传动比优化。以续驶里程为目标,提出了传动比优化结果验证方法。(5)完成了动力传动系统参数匹配及优化仿真分析。完成数据处理及工况图的绘制。通过确定CHTC-LT循环工况下的驱动电机功率值和动力电池容量值,结合驱动电机转速和转矩参数,得到了参数匹配结果。实现了对CHTC-LT循环工况数据的调用,通过性能仿真对整车模型进行功能验证。建立联合仿真模型,经过多岛遗传算法优化,得到三挡传动系统传动比最优值,优化前后等速工况和CHTCLT循环工况下续驶里程分别提高了4.83%和6.86%,证明了本文传动比优化方法的可行性。本文的研究工作对纯电动物流车动力传动系统参数匹配优化研究具有重要意义,也为相关仿真研究提供了参考。
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