摘 要

本文选取了某款纯电动汽车作为研究对象，首先确定了整车基本参数和设计目标，并据此匹配了动力系统各部件的参数，获取了部件的详细参数后利用AVL CRUISE软件搭建整车及动力系统模型。对模型进行仿真，研究了该纯电动汽车仅安装固定速比减速器与加装两档AMT后的不同表现并进行了比较。

论文主要研究了纯电动汽车在基本参数不变的情况下，加装两档AMT后对其性能的影响。研究结果表明：与仅安装固定速比减速器相比，加装两档AMT后该车的性能得到提升，其百公里加速时间为9.62s，最高车速达188km/h，30km/h最大爬坡度为46%，NEDC续航里程达201km，满足了设计目标。

本文的特色：使用AVL CRUISE分别建立了装备两档AMT的纯电动汽车模型和装备固定速比减速器的纯电动汽车模型进行仿真，对其性能进行比较。

关键词：纯电动汽车；动力系统；参数匹配；AVL CRUISE；AMT

Abstract

This article selects a pure electric vehicle as the research object, first determines the basic parameters and design goals of the vehicle, and matches the parameters of each components of the power system accordingly. After obtaining the detailed parameters of the components, the AVL CRUISE software is used to build the model of the vehicle and the power system. The model was simulated, and the performance of the pure electric vehicle with only fixed speed ratio reducer and two-speed AMT was studied and compared.

The thesis mainly studies the impact of the pure electric vehicle on the performance after adding two gears of AMT when the basic parameters are unchanged. The results of the study show that the performance of the car is improved after the installation of two-speed AMT compared with the installation of a fixed speed ratio reducer, the acceleration time from 0 to 100km/h of this pure electric vehicle is 9.62s, the maximum speed is 188km/h, the maximum gradeability at 30km/h is 46%, and the cruising range of NEDC is 201km, which meet the design goals.

The characteristics of this article: AVL CRUISE was used to establish a pure electric vehicle model equipped with two-speed AMT and a pure electric vehicle model equipped with fixed speed ratio reducer for simulation, and compare their performance.

Key Words: pure electric vehicle; power system; parameter matching; AVL CRUISE; AMT

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1发展纯电动汽车的意义 1

1.2纯电动汽车发展状况 2

1.3 AMT应用于纯电动汽车的优势 3

1.4课题研究的主要内容 4

第二章 纯电动汽车动力系统选型及匹配 6

2.1汽车纵向动力学分析 6

2.2整车的基本参数和设计目标 8

2.3驱动电机选型及参数匹配 8

2.3.1驱动电机选型 8

2.3.2 驱动电机参数匹配 9

2.4动力电池选型及参数匹配 11

2.4.1动力电池选型 11

2.4.2动力电池参数匹配 12

2.5传动系统参数匹配 13

2.6 本章小结 14

第三章 基于AVL CRUISE的纯电动汽车性能仿真 16

3.1 AVL CRUISE软件介绍 16

3.2整车模型的建立 17

3.3 仿真结果分析 18

3.4 本章小结 21

第四章 总结与展望 22

4.1 总结 22

4.2 展望 22

参考文献 24

致谢 26

第一章 绪论

在节能与环保的大环境影响下，研究制造新能源汽车已经成为汽车发展的一大趋势。纯电动汽车作为新能源汽车的一种，越来越受到人们的重视而蓬勃发展。研究高性能的纯电动汽车，将会是我国汽车工业发展的一个契机。

1.1发展纯电动汽车的意义

近年来，全球的化石能源正在快速消耗，化石燃料的燃烧带来了许多环境问题，这些问题已经开始威胁人类的生存和发展。温室效应就是一种严重的、可以影响全球的环境问题。温室效应导致极端天气出现的频率和强度都远超以往，近年来，干旱、洪涝、森林大火、冰川融化、飓风等见诸报端，这些灾难既是天灾，亦是人祸。化石燃料的主要成分是碳，所以其燃烧会排放大量二氧化碳，进而引起温室效应，传统燃油汽车的使用会消耗大量化石燃料。全球汽车保有量逐年快速增加，汽车排放物已经成为大气污染物的重要来源，大量汽车在城市中聚集，使环境问题更加严重。为解决这些问题，各国相继针对汽车制定了更加严格的排放标准，传统的燃油汽车要满足这些标准，需要付出高昂的研发和制造成本。

研发新能源汽车是解决这些问题的有效途径，纯电动汽车具有低噪音、高效率、零排放等显著优点，已经受到人们的广泛关注^[1]。纯电动汽车的能量来源是电池，所以在使用过程中不会排放污染物，虽然电的生产过程中会产生污染，但与燃油汽车相比，这些污染少而且更加可控。发展纯电动汽车对我国而言具有广泛的现实意义，主要体现在以下几个方面：

（1）缓解我国能源短缺现状。我国已经成为世界最大汽车市场，全国总的汽车保有量已经是一个非常庞大的数字，随之而来的是对石油的大量需求。中国的石油储量不高国内石油消费主要靠进口，2008年，中国进口石油2亿吨，占当年国内石油总消耗的52%，而据有关专家预测，到2030年我国石油的进口依赖度将达到70%^[2]。纯电动汽车不使用石油制品作为燃料，而电能的来源比较丰富多样，如水电、风电、核电等，所以可以在很大程度上缓解我国能源短缺状况。实际上，纯电动汽车已经在我国得到了商用，目前国内的大部分公交车、一部分出租车和家用轿车已经实现了电动化。