摘 要

近年来，世界范围内的环境污染问题逐渐成为人们关注的热点，同时不可再生能源也成为了传统汽车发展路上不可忽视的问题。电动汽车相比于传统内燃机车。有绿色环保，能量来源广泛等优势，因此受到世界各国和各大汽车企业的关注，电动汽车逐渐被视为未来汽车的发展趋势。

SUV车型凭借其内部空间大，底盘较高，通过性好等优点，近年来受到我国消费者的追捧。本论文结合我国目前的SUV销售热潮，研究设计了一款适合城市的纯电动SUV。根据需求确定了纯电动SUV的外形尺寸参数及各项性能参数，对纯电动SUV的核心部件进行了选型与匹配，并对纯电动SUV的底盘布置进行了设计。

本论文利用MATLAB和ADVISOR汽车仿真软件，建立了纯电动SUV的整车、车身、动力蓄电池、驱动电机、传动系统以及车轮的仿真模型。并基于建立的模型，设定了多种循环工况，对纯电动SUV的动力性及经济性进行仿真，分析了仿真结果，对蓄电池进行了参数改进。

关键词：纯电动汽车；总体设计；参数匹配；仿真分析

Abstract

The past decades have witnessed that worldwide pollution as well as the shortage of fossil fuels gradually catch people‘s primary concerns. And as a result, these problems get in the way of the traditional vehicles’ further development. Comparing with the traditional vehicles, EVs（Electric Vehicles）are less harmful to the environment, and have various power sources, thus gathering the foucus from different countries and car makers. Evs are becoming the future trend of vehicles.

In China, customers tend to buy a SUV because of its bigger size and better offroad performance. Combining SUV’s advantanges with EVs, this paper will focucs on the overall design of as pure electric SUV. In this paper, the electric SUV’s size, dynamic performance and economic peformance will be designed according to the prerequisites, followed by the the SUV’s general layout.

The latter parts in the paper will analyse the design with the help of the MATLAB/ADVISOR. The vehicle model, energy storage model, motor model, wheel model and transmission model will be built. Then the SUV’s dynamic performance and economic performance will be simulated under three different drive cycles. At the end of the paper, after the simulation, SUV’s dynamic and economic performance will be evaluated to see if it meets the pre-designed needs.

Key words： Pure Electric Vehicles； Overall Design； Parameter Matching； Simulation and Analyse.

目 录

第一章 绪论 1

1.1 电动汽车概述 1

1.2 目前电动汽车发展状况以及发展方向 1

1.2.1 国外电动汽车的发展现状及趋势 1

1.2.2 我国电动汽车的发展现状及趋势 3

1.3 电动汽车发展中的关键技术 3

1.3.1 电池技术及电池管理系统 3

1.3.2 电机及控制技术 4

1.3.3 整车技术 4

1.4 选题依据及意义 4

第二章 电动汽车的基本结构及分析 6

2.1 纯电动汽车的基本结构 6

2.1.1 电动动力总成 6

2.1.2 能量供给系统 6

2.1.3 辅助系统 7

2.2 纯电动汽车的驱动类型及其布置形式 7

2.2.1 电动机轴与车轴垂直式 7

2.2.2 整体驱动桥式 7

2.2.3 电动机轴与车轴平行式 8

2.2.4 轮毂电机式 8

2.3 电动汽车的主要构成部件 9

2.3.1 电动汽车的电动机 9

2.3.2 电动汽车的动力电池 10

3.1 纯电动SUV基本参数设计 12

3.1.1 纯电动SUV尺寸参数设计 12

3.1.2 纯电动SUV性能参数设计 12

3.2 动力系统布置 13

3.3 电池组布置 13

第四章 纯电动SUV的主要部件选型及设计 15

4.1 驱动电机的选型及设计 15

4.1.1 电动机种类的选择 15

4.1.2 电动机参数匹配设计 15

4.2 动力电池的选型及设计 17

4.2.1 动力电池的选择 17

4.2.2 电池组参数匹配设计 17

4.3 传动系参数的设计及匹配 18

5.1 ADVISOR软件简介 20

5.1.1 ADVISOR软件的工作原理 20

5.1.2 ADVISOR软件的仿真流程 20

5.2 纯电动汽车模型的建立 21

5.2.1 车身仿真模型 21

5.2.3 驱动电机仿真模型 24

5.2.4 传动系统仿真模型 25

5.2.5 车轮仿真模型 26

5.2.6 纯电动SUV的整车仿真模型 27

6.1 纯电动SUV动力性仿真 28

6.1.1 美国CYC_UDDS城市道路循环工况仿真 28

6.1.2 欧洲ECE循环工况仿真 30

6.1.3 纯电动SUV动力性仿真结果总结与分析 31

6.2 纯电动SUV的经济性仿真 32

6.2.1 纯电动SUV在CYC_COAST45等速工况下的经济性仿真 32

6.2.2 纯电动SUV在美国CYC_UDDS工况下的经济性仿真 33

6.2.3 纯电动SUV在欧洲ECE循环工况下的经济性仿真 33

6.2.4 纯电动SUV经济性仿真结果分析及比较 34

6.3 电动汽车参数改进 35

第七章 总结 36

参考文献 37

致 谢 38

1. 绪论
   1. 电动汽车概述

电动汽车诞生于近两个世纪前，比内燃机汽车的出现早了半个多世纪，最早出现在英国的电动汽车，采用的蓄电池是一次性的，不能循环充电。在那个时候，由于电池技术与电机技术缺乏，传统的内燃机车后来居上，并且在随后的汽车发展历史上占据了主导的地位。

进入21世纪后，随着传统化石能源的不断消耗，以及地球环境的污染状况愈发严重，电动汽车的发展迎来了又一次复苏，世界各国以及各大汽车厂商都将新能源汽车作为未来汽车的发展方向，加大了研发力度。

• 1. 目前电动汽车发展状况以及发展方向

当今能源问题和环境问题愈加严重，在这双重压力下，世界各国及各大汽车厂商纷纷将关注点逐渐转移到新能源汽车的发展上，其中纯电动汽车的发展受到了广泛的关注。世界各国政府和各大汽车厂商都在积极拓宽未来电动汽车发展的版图。

1.2.1 国外电动汽车的发展现状及趋势

放眼国际，能源的日益消耗造成了油价的不断攀升，以及全球的环境污染问题不断加剧，近年来，世界各国以及各大汽车制造商陆续制订了新能源汽车的发展路线，进一步规划了汽车行业未来几十年的发展方向，在政策及资本上扶持本国电动汽车的发展。

在发展电动汽车上，美国有着较长的历史，在新能源汽车技术及管理上积累了较多经验。同时电动汽车也是美国摆脱对传统化石能源依赖的重要战略之一，从20世纪的能源危机之后，美国通用汽车，福特汽车及克莱斯勒汽车公司就逐渐开始加大电动汽车研发力度，而且在美国国会的大力支持下，美国的电动汽车业得到了大力发展。