机械毕业设计（论文）开题报告-纯电动汽车动力传动系统设计

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1、设计开题报告学生姓名：学号：学院：专业：设计题目：纯电动汽车动力传动系统设计指导教师:设计开题报告1．选题依据：本课题的研究背景及意义汽车是现代经济社会必不可少的交通工具，也是人类文明的重要标志之一。汽车排放污染问题由于汽车尾气和工业污染给大气层和地球生存环境带来日趋严重破坏，人类必需在未来二十年内努力将碳排放量指标恢复到合理水准，而削减碳排放量保护生存环境显然已经是比赚钱更迫切更紧急的事情。随着社会经济的不断发展，汽车数量将会不断增多，车用汽油和柴油的消耗量越来越大。据统计，当前世界各种类型汽车总共约有七亿多辆，至1999年底，我国民用机动车保有量已有1453万辆，预

2、计到2010年将增至4900万辆。按现在汽车增加的速度测算，预计到2030年,世界汽车总保有量将达到10亿辆。按目前人类消耗石油的速度，全球已探明的石油资源仅能支撑40—50余年。因此，众多国家都在为汽车寻求新的替代燃料，寻求各种清洁能源。纯电动汽车就是将传统的内燃机汽车车的燃料换为动力电池，并将整车驱动系统的核心由发动机换为电动机，不影响现有的各项交通法规对其的要求。纯电动汽车相比于传统汽车有污染小、噪音小以及能源利用率高等特点。虽然纯电动汽车的出现时间很早，但是由于纯电动汽车的续驶里程短以及充电时间长的缺点，始终没有广泛使用[1]。随着科学技术的不断革新，通过应用各

3、种全新的技术手段，现在已经将纯电动汽车的缺点最大程度的削减。目前来看，纯电动汽车大有崛起之势，在节能减排以及环保的大环境下，纯电动汽车必将成为未来交通工具的主力军[1]。电动汽车目前没有得到广泛应用的主要原因就是续驶里程的问题，针对这个问题，一方面需要开发续航能力更强的电池，另一方面传动系统作为汽车的核心组成部分，应该开发更加合理，传动效率跟高的布置形式。而且技术的创新是纯电动汽车行业发展的必经之路[1]。近年来，关于纯电动汽车的研究主要集中在能量存储系统、电驱动系统和控制策略的开发研究三方面。动力电池作为纯电动汽车的唯一动力源，不仅是纯电动汽车电机所需电能的提供者，还

4、需要为整车的娱乐系统等设施供电。所以动力电池的性能好坏直接影响了整车的续驶里程。而最早期纯电动汽车的动力电池多为铅酸蓄电池。铅酸蓄电池虽然成本不高，但是不仅其寿命短，而且充电速度慢。并不能满足人们对纯电动汽车充电快，续驶里程高的要求。所以，铅酸蓄电池逐渐被目前主流的锂电池、镍镉电池、飞轮电池以及燃料电池等替代。虽然这些电池在性能上都要优于铅酸蓄电池，但是并不能满足上述要求。短期内并不能开发出拥有更优秀性能的动力电池来改善续驶里程低的问题。所以，纯电动汽车的整车控制策略的研究开发从未停止。整车控制系统是纯电动汽车实现整车控制和管理的关键，是实现和提高整车控制功能和性能水平

5、的一个重要技术保证。在纯电动汽车的整车控制系统策略的研发过程中，其技术核心就体现在整车控制软件的架构设计、转矩控制策略以及对整车和各系统得能量管理上。而且就目前的技术而言，短期内并不能开发出动力电池来满足大续驶里程的要求。所以，研发出一套合理的，高效的纯电动汽车的传动系是短期内提高纯电动汽车续驶里程行之有效的方法[2]。本课题国内外研究现状我国早在上世界60年代就已经开始了对纯电动车的相关研究工作。虽然开始的很早，但一直未引起政府的重视，所以我国正式对纯电动汽车的研制开始与1981年，但是由于当时国际上对纯电动汽车的宣传和需求并没有现在这么强烈，所以对电动汽车的研究投入

6、很少，研发也很零散。但是到了上世纪的90年代，我国纯电动汽车的研究掀起了一股高潮，国内的不少高校以及企业投入到了纯电动汽车的研发中，并且取得了一些成果[2]。比如说1993年香港大学研制出4座电动轿车——U2001，配置了45kW永磁直流无刷电机和26V镍氢蓄电池。其中，永磁无刷直流电机采用了特殊设计，可以在很广的转速范围内高效率工作。该车采用了一系列20世纪90年代水平的高新技术，采用声频导航系统提高了安全性，便于用户驾驶，采用智能能量管理系统使能量的转化和传递达到最优。U2001轿车的最高速度为110km／h，0～48km／h的加速时间为6.3S，以88km／h的速

7、度行驶时，一次充电的续驶里程为l76km。大连交通大学李律鸣在FMPMG的理论分析基础上，设计了一种永磁厂条只是永磁齿轮代替传统变速箱的新型传动系统，运用汽车相关知识进行了传动系统设计，参考国内外最新纯电动汽车参数配置，提出了模型参数设计过程，利用Ansoft有限元仿真软件建立模型，并进行静态和动态仿真。利用Ansoft逐一分析了FMPMG各结构参数和转矩的关系，针对所设计方案进行参数优化[2]。还有同济大学先后试制成我国第一台由直流无刷轮毂电机独立驱动的4轮驱动燃料电池微型电动汽车“春晖一号”和“春晖二号”以及“超越”系列混合动力电动汽