电动汽车动力性分析及其与无级变速器匹配特性研究

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随着科技的进步和汽车产业的快速发展,电动汽车以良好的环保效果、低噪音、高热效率、使用能源多样性等特点也得到了发展。电动汽车的关键技术包括:整车管理与控制技术、电机驱动与调节技术、电池节能管理技术,其中,电机驱动系统效率的高低,直接影响着车辆的加速、爬坡、续驶里程等性能,因此针对电动汽车驱动系统的动力性及其与其他传动装置的匹配特性进行研究是十分必要的。  目前,大部分电动汽车的机械传动系统是固定速比减速器或是有档齿轮变速器。车用电动机工作在高效率区可以大大的节约电池能量,然而车辆低速行驶时,固定速比减速器不能使电动机工作在高效率区。有档齿轮变速器要求车辆在行驶时不断的变换档位得到最佳的经济性和动力性,这对驾驶员来说要求太高,而且也不能准确的匹配车辆运行的工况。本文选择没有液压等耗能系统的纯机械电子式无级变速器(ElectronicMechanical Continuously Variable Transmission,EMCVT)作为机械传动装置进行研究。  本文首先介绍了电动汽车的基本结构和EMCVT的机械结构及基本变速原理,同时根据所给电动汽车的整车参数和性能要求,计算选择电动机、传动比、电池参数。  其次, CRUISE仿真软件是由欧洲著名的发动机制造与咨询公司—AVL公司与德国多家汽车企业联合开发的,用于研究内燃机汽车和电动汽车的整车动力性、燃油经济性、排放性及制动性能的高级模拟仿真分析软件,本文应用CRUISE软件建立电动汽车的整车仿真模型并设定参数和计算任务。  再次,本文采用一种经济性和动力性折衷的变速控制策略,应用PID控制器在MATLAB/Simulink中搭建EMCVT速比模型和控制策略。  最后,本文应用MATLAB/Simulink和CRUISE软件的优势,通过API接口实现与无级变速器PID速比控制器的数据连接,仿真得出搭载EMCVT的电动汽车比搭载固定速比减速器(Fixed Gear Reducer,FGR)的电动汽车具有更好的经济性和动力性。  
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