四轮驱动电动汽车节能管控策略研究

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1、四轮驱动电动汽车节能管控策略研究第1章绪论1.1电动汽车概述1.1.1电动汽车的定义与特征电动汽车的发展史可以追溯至1834年，当时美国人ThomasDavenport研制出世界首辆直流电机驱动的电动车[5-7]。其动力源是若干个无法充电的干电池，行驶距离非常短。然而，现代电动汽车则是作为一种全新的机器展现在世人面前，它跟过去的电动车有着根本差别。不管从结构还是性能方面来看，现代电动汽车已经有了质的飞跃。它已经不单单是一种代步工具，更多的是体现为一种崭新的电气设备，加入了更多电力电子器件，使其更具电气化、智

2、能化及个性化[8-9]。现代电动汽车其定义为：以车载电源作为动力、电机驱动作为动力基础，能够满足国家道路交通、安全法律法规的车辆。如图1.1所示，其主要构成包括了：能源供给单元、控制单元、电力驱动单元、辅助单元等。其中，电力驱动单元是现代电动汽车的核心部分，主要由电机及其控制器、功率转换器、传动装置以及驱动轮等部件构成。至今为止，电动汽车迎来了几次飞速发展时期，而这几次发展的起因均是跟能源危机和大气污染相关，各国政府、企业均投入了大量资金、人力、物力用以对电动车进行研制。这主要跟电动汽车所具备的优势分不开，

3、电动车具有如下的特点：1、环境污染小。由于电动汽车是以电力驱动作为动力基础，在车辆行驶过程中不存在或具有非常少的有害气体排放。即使把对应发电站排放的污染物考虑在内，其结果也不到同类型传统车的十分之一。2、能源广泛。电动汽车动力源属于二次能源，可由煤炭、核能等能源进行转化，同样也可以通过水力、太阳能、风力等能源进行转化，如此能够有效降低对石油资源的过度依赖。同时，电动汽车的充电过程可以集中在晚间进行，有效提升了电网效率，均衡电网负荷，降低了能源的浪费。3、噪声及振动小。电动汽车可选用小排量甚至是不需要发动机，

4、这样就能够充分降低汽车行驶过程中噪声及振动对乘员的影响，提高舒适性。4、能量效率高。据相关资料显示，电动汽车的能量效率较传统车高，尤其对于城市工况，车辆时停时行，且车速较低，电动汽车能有效减小车辆怠速过程中的能源浪费，同时在制动过程中可以进行能量回馈，实现了能源的循环利用。充分考虑发电效率、电力传输效率以及放电效率，电动汽车的总效率也较传统车高。5、更具智能化。电动汽车作为一种崭新的电气设备，车辆系统能够更多的采用电力电子器件，融合更先进的电子信息技术，有效提升其智能化水平。比如电动轮驱动的电动汽车能够实现

5、ABS、制动能量回馈、无级变速、电子差速等功能，实现了汽车系统的智能化控制。1.1.2电动汽车国内外的发展现状1.1.2.1电动汽车国外发展现状从国外来看，日本多家汽车企业如丰田、本田等，他们的主攻点都放在了对混合动力汽车的研制上，而三菱重工、富士重工等这些经营动力装备的企业主要对车载蓄电池进行了深入研究。日本作为最先也是最快进行电动汽车开发的少数国家之一，尤其是混合动力汽车方面，更是具有国际领先水平，且先后推出了多款混合动力电动汽车，如丰田的Prius、本田的Insight、CRZ等，同时取得了一定规模的

6、量产，某些品牌也取得了喜人的销售业绩[11]。除此之外，一些日本企业也开发出了几款纯电动车型，如日产的Leaf、三菱的i-miev等。日本政府为促进电动汽车的发展制定了一系列的扶持政策，预计到2020年，日本电动汽车的销量比重将能够达到50%，而到了2030年此数据能够到70%。为了应对当前石油资源的急缺现象，美国这个全球石油第一消费大国也开始未雨绸缪，积极探求石油的替代资源，而就当前来看，发展电动汽车成为最切实可行的方式。近年来，美国汽车企业也先后推出了几款电动车型，其中能够起代表作用的有雪佛兰Volt、

7、福特Fusion等。尽管美国电动汽车的研发起步较晚，相对日本而言存在一定的差距，但是以通用作为代表的一些汽车企业正迎头追赶，他们在纯电动汽车、燃料电池汽车的探索以及市场开拓方面成果显著。美系车企的薄弱环节主要集中在电池方面，因而，最近有消息称美国政府将斥资1亿美元用于电动汽车电池的研发。同时，奥巴马在2011年2月末也指出，到2015年美国电动汽车的保有量要求能够达到100万辆。为此，政府实施了一系列的优惠及扶持政策，帮助本国企业实现电动汽车技术的突破以及市场占领[12]。第2章四轮独立驱动电动汽车转矩协调

8、分配的研究电动轮驱动电动汽车取消了离合器、变速器、差速器等中间机械传动环节，而采用可独立控制的电动轮直接驱动，如此提升了车辆响应驾驶员需求的速度。同时，可根据具体情况实时地对驱动转矩进行协调分配，以提升电机工作效率，降低行驶过程中的能量消耗。2.1电动轮驱动电动汽车转矩分配研究概况电动轮驱动系统融合驱动系统、传动系统以及制动系统于一身，使电动汽车机械结构大为简化，已成为未来电驱动的主流形式。电动轮驱动电动汽车驱动