电动汽车驱动电机匹配设计.
电动汽车驱动电机参数匹配研究
电动汽车驱动电机参数匹配研究作者：严永利张国栋周运强刘文涛王峻亓新春张强刘振防来源：《中国科技博览》2018年第06期[摘要]随着纯电动汽车的大量应用，对电动车设计研发过程中的动力匹配设计要求也越来越高。
为保障电动汽车在行驶中具有良好的动力性和经济性，就要求对电动汽车的驱动电机进行合理的计算和匹配选型。
电动车驱动电动机的匹配主要考虑转速、功率、转矩、额定电压、绝缘等级、防护等级、工作制几个因素。
本文从实际出发，介绍了电动汽车驱动电机的匹配计算方法，为行业同仁在进行电动汽车驱动电机参数匹配时提供可行的思路。
[关键词]电动汽车，驱动电机，动力匹配中图分类号：U469.72 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）06-0089-011 驱动电机的转速电机的最高转速与电动汽车的最高车速之间的关系为：式中，nmax为电机最高转速，r/min；vmax为电动汽车的最高车速，Km/h；it为电动汽车传动系统的传动比；r为车轮半径，m。
电动汽车最高车速是指电动汽车能够往返各持续1Km以上距离的最高平均车速。
电机额定转速为；式中，ne为电机的额定转速；β为电机扩大恒功率区系数。
β值越大，在低转速区电机就可获得越大的转矩，有利于提高车辆的加速能力和爬坡性能，稳定运行性能好；但β值太大，会增大电机的工作电流，同时功率变换器件的功率损失和尺寸也会增大，因此β值不宜过高。
Β通常取值为2-4。
2 驱动电机的功率驱动电机是纯电动汽车行驶的唯一动力源，对整车的动力性有直接的影响。
电机功率的选择需要充分平衡动力性和经济性。
2.1 驱动电机的额定功率正确选择驱动电机的额定功率很关键，如果选择功率过小，则电机会经常在过载状态下运行；相反，如果选择功率太大，则电机会经常工作在欠载状态，效率及功率因数降低，不仅浪费电能，而且为了达到预期的续航里程还要增加动力电池的容量，综合经济效益下降。
电机的额定功率应使电机尽可能工作在高效率区。
纯电动汽车动力系统参数匹配设计及优化
纯电动汽车动力系统参数匹配设计及优化◎姚泳发展新能源汽车包括混合动力汽车（HEV）、纯电动汽车（PEV）以及燃料电池汽车（FCEV）是实现我国能源安全和环境保护以及中国汽车工业健康可持续发展的必然趋势。
纯电动汽车以车载二次电源作为储能方式，以电动机为动力装置驱动车辆行驶，相比混合动力汽车而言，具有零排放、低噪声且结构简单等特点。
本文以满足动力性需求为前提，以提高整车经济性并降低整车成本为目标，在动力系统部件特性分析结果的基础上，探索纯电动汽车整车动力系统参数匹配技术的关键。
在满足续驶里程约束的前提下满足整车系统目标；充分考虑工况和系统效率对整车性能的影响，提出对动力系统参数进行了综合寻优操作，在手动整定方法基础上进一步提高了整车的经济性潜力。
一、动力系统参数匹配目标根据纯电动整车的基本性能要求以及用户和市场的接受度影响因素，综合确定纯电动汽车动力系统参数匹配目标如下：1.动力性约束。
整车动力性是整车驾驶性能的基本保证，关系到驾驶员的直观操作感觉。
因此，应考虑满足整车动力性指标要求，确保整车能够达到基本的动力性指标，如最高车速、加速时间以及爬坡度等。
2.经济性提高。
整车经济性体现了纯电动整车的能耗水平，是评价纯电动汽车技术水平的关键指标之一，尤其是纯电动汽车搭载能量有限，通过参数匹配的方式提高整车经济性潜力至关重要。
3.降低成本。
整车成本问题是制约动纯电动汽车产业化发展和市场推广的一个主要因素，尤其是纯电动汽车需较多的电池以满足功率和能量的要求从而导致电池数量增多、初始配置成本较高，而且动力电池循环使用次数受到使用制度的极大影响，往往先于整车而提前“报废”从而不得不更换电池导致维护和使用成本的大大增加。
因此，应从初始配置成本和维护使用成本两方面予以考虑，在满足整车需求的情况下，通过合理匹配动力系统参数，达到降低成本的目的，提高市场及用户的接受度。
二、动力系统参数匹配任务系统参数匹配的主要任务是确定动力系统部件的选型和参数确定，也就是电机系统、电池系统以及变速器的样式和他们的关键特征参数的设定。
新能源汽车电动驱动系统的优化设计
新能源汽车电动驱动系统的优化设计随着环保意识的日渐增强，新能源汽车的市场需求也越来越大。
新能源汽车是一种采用新能源驱动，减少或避免对传统能源的使用，减少污染和能源消耗的汽车。
而其中，电动汽车尤其受到市场青睐。
电动汽车是指采用电能作为动力源的汽车，其主要特点在于没有传统发动机，驱动系统主要分为两部分组成：电机和电池。
电机是电动汽车的动力源，电池则是电动汽车的能量源。
两者的优化设计，对于提升新能源汽车的性能表现起到至关重要的作用。
本文将从电动汽车电机优化和电池优化两方面，分别进行探讨，帮助读者更好地了解新能源汽车电动驱动系统的优化设计。
一、电动汽车电机优化电动汽车的电机可分为交流电机和直流电机。
而目前市场上，大部分电动汽车使用的是交流电机。
交流电机由于其转矩高、输出平稳等特点，成为了大多数电动汽车生产厂商的首选。
对于交流电机的优化设计，主要从以下三个方面入手：1. 电机的匹配度优化电动汽车的电机匹配度是指电机性能参数（电压、电流、转速等）和主控参数（控制算法、控制器参数等）的匹配度。
电动汽车的电机匹配度对车辆的性能、能耗和安全性都有着至关重要的作用。
在电机的匹配度优化中，我们可以考虑采用电机匹配仿真软件，根据实验仿真结果来确定最佳的电机参数和主控参数组合，以提高电动汽车的性能表现。
2. 电机结构的优化电动汽车的电机结构主要分为内置转子电机和外置转子电机两种。
内置转子电机优点在于结构更为紧凑，轻量化效果更好，外置转子电机则更容易维护和升级。
而电机结构的优化设计，往往会从下列几个方面考虑：增加通风口：合理增加电机通风口的数量，以便于及时散热，提高电机工作效率，降低温度升高带来的风险。
减少电机绝缘材料：优化电机的绝缘材料，可以降低电机暴露在高电压环境下的风险，提高电机的安全性。
合理设计电机的传热结构：通过合理的电机传热结构，将电机运转时产生的热量及时向外散发，防止电机的温度过高，影响运转效率或者造成电机过热的情况。
电动汽车驱动电机的设计与选型
电动汽车驱动电机的设计与选型全世界的汽车保有量和使用量的逐日增大，世界能源问题越来越突出，电动汽车方向逐渐出现并在汽车领域占有了一个非常重要的位置。
早在20世纪50年代初，美国人罗伯特就发明了一种将电动机、传动系统和制动系统融为一体的轮毂装置。
该轮毂于1968年被通用电气公司应用在大型的矿用自卸车上。
相对与传动汽车、单电机集中驱动的汽车，轮毂电机式电动汽车具有以下优点：动力控制通过电子线控技术实现对各电动轮进行无级变速控制，以及各电动轮之间的差速要求，省略了传统汽车所需的波箱、离合器、变速器、传动轴等；在电机所安装的位置同时可见，整车的结构变得简洁、紧凑，车身高降低，可利用空间大，传动效率高。
容易实现各电动轮的电气制动、机电复合制动和制动能量回馈。
底盘结构大为简化，使整车总布置和车身造型设计的自由度增加。
若能将底盘承载功能与车身功能分离，则可实现相同底盘不同车身造型的产品多样化和系列化，从而缩短新车型的开发周期，降低开发成本。
若在采用轮毂电机驱动系统的四轮电动汽车上导入线控四轮转向技术(4WS)，实现车辆转向行驶高性能化，可有效减小转向半径，甚至实现零转向半径，大大增加了转向灵便性。
（说起来很轻松，但是如果真正实现起来，上面那段话恐怕十年之内都没办法产业化，比如机电复合制动，比如制动能量回馈，原理不难，难的是在技术、成本、产业、供应商等等条件都成熟起来之后......）1.电动汽车基本参数参数确定1.1 该电动汽车基本参数要求，如下表：1.2 动力性指标如下：最大车速X；在车速=60km/h时爬坡度5%（3度）；在车速=40km/h时爬坡度12% （6.8度）；原地起步至100km/h的加速时间；最大爬坡度（16度）；0到75km/h加速时间；具备2~3倍过载能力。
2.电机参数设计一般来说,电动汽车整车动力性能指标中最高车速对应的是持续工作区，即电动机的额定功率；而最大爬坡度和全力加速时间对应的是短时工作区(1～5min),即电动机的峰值功率。
基于Matlab的电动汽车驱动电机匹配计算
输出模块 （为满足电动汽车的动力性及经济性需要确定的驱动电机参数）
名称
最高车速所需的电机功率 最大爬坡性能所需的电机功率 最高加速性能所需的电机功率
输出值
序号
4 5 6
名称
电机额定转速 电机最高车速 电机最大扭矩
输入值 输出值
表 1 整车主要参数及性能目标
（编辑文本框）、Static Text （静态文本框）及
运用编辑文本框控件；输出模块名称运用确
4
空气阻力系数 Cd
12
旋转质量换算系数 啄
定按钮控件，控件类型数量如表 3 所示。
5
迎风面积 A/m2
13
传动比 i
2.2.2 控件设置
6 7 8
4 结论 本文在宽体车车动力传动系统中，选用了两种不同传 动比的变速箱和五组不同的主变速箱传动比，总共十种配 合方案，分别对这十种组合方案从动力性和经济性方面进 行仿真分析，通过对分析结果，得出了最佳传动方案，进而 实现了整车的匹配优化。
参考文献院 [1]余至生援汽车理论[M]援北京：机械工业出版社，2010援 [2]冯勇，阳林，彭仁杰援基于 C砸UISE 的工程自卸车动力匹配 选型分析与优化[J]援客车技术与研究，2014（1）：4-6援
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内燃机与配件
序号 1 2 3 4 5 6 7 8
序号 1 2 3
表 2 电动汽车驱动电机参数匹配计算可视化界面概念设计
主题模块 （电动汽车驱动电机参数匹配计算）
输入模块 （整车参数及性能目标参数）
名称
输入值
序号
名称
整车满载质量 m（kg） 重力加速度 g（m/s2） 滚动阻力系数 （f 良好的沥青路面）
上坡且坡度比较大、速度较低，因此 NEDC 循环工况燃油 消耗、C-WTVC 循环工况并不适用于宽体矿用车。等速百 公里燃油消耗量这个经济性评价指标虽然不能很准确地 反应出宽体车的实际燃油消耗量，但是可以从侧面反映出 宽体车的油耗趋势，因此本文选用等速百公里油耗作为宽 体车油耗的评价指标。
(完整版)电动汽车动力传动系统匹配设计说明书毕业设计
摘要随着石油资源的日益减少和环境保护要求的提高，电动汽车的发展越来越受到人们的重视，以往对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研究开发方面。
然而，在动力电池和其他技术取得有效突破之前，对动力传动系统部件的设计参数进行研究是提高电动汽车性能的重要手段之一。
变速器是汽车重要的传动系组成，在较大范围内改变汽车行驶速度的大小和汽车驱动轮上扭矩的大小。
本设计的变速箱采用两轴式两挡和锁环式同步器换挡，这种布置形式缩短了变速器轴向尺寸，在保证挡数不变的情况下，减少齿轮数目，从而使变速器结构更加紧凑。
电动汽车的变速器与普通变速器相比，其结构有所不同。
因为驱动电机的旋向可以通过电路控制实现变换，所以电动汽车无需内燃机汽车变速器中的倒档而设置倒档轴，只需应用电机反转来实现倒车行驶。
设计中利用已知参数确定变速器各挡传动比、中心矩，齿轮的模数、压力角、齿宽等参数，由中心矩确定箱体的长度、高度、轴径，对轴和各挡齿轮进行校核，绘制出装配图及零件图。
结论表明，变速器齿轮及各轴尺寸达到设计要求，齿轮及各轴强度的校核满足强度要求，结构合理。
同时本设计对电动汽车的动力传动系统进行了匹配设计计算，计算结果表明达到性能要求。
关键词：电动汽车；传动系；变速箱；匹配AbstractWith oil resources dwindling and environmental improvement, the development of electric vehicles is receiving increasing attention, in the past, pure electric vehicle for research mainly concentrated in the energy storage system, electric drive systems and control research and development strategy . However, in the motive power and other technical breakthroughs made effective before the powertrain components of the design parameters of the study is to improve the performance of electric vehicles, one of the important means. Transmission is important automotive powertrain components, a change in a wide range of size of vehicle speed and torque of the motor vehicle wheel size.The design of a two-axis of the transmission block and the two lock ring synchronizer shift, the layout of the form of reducing the transmission of axial size, while ensuring the same block a few cases, to reduce the number of gears, so that transmission structure compact. The transmission of electric vehicles as compared with ordinary transmission, its structure is different. Because of the rotary drive motor circuit can be controlled to achieve the transformation, so no internal combustion engine for electric vehicles in the automobile transmission and set up reverse reverse axis, simply the application of inversion to achieve the reversing motor traffic. Known parameters of the design of transmission of the block to determine the transmission ratio, the center moment, the modulus gear, pressure angle, tooth width and other parameters determined by the central moment of thebox length, plans and parts assembly. Concluded that the transmission gears and the shaft size to meet the design requirements, the gear shaft and checking the strength to meet the strength requirements of a reasonable structure.At the same time, the design of a matching calculation results show that the performance requirements to meet.Key words: electric vehicle ；gearbox ；powertrain ；matchin目录第1章绪论 (6)1.1电动汽车的简介 (6)1.2电动汽车传动装置的特点 (7)1.3电动汽车变速器的功用 (7)第2章电动汽车动力传动系统匹配计算.............. 错误！未定义书签。
电动汽车驱动电机匹配设计
电动汽车驱动电机匹配设计在电动汽车驱动电机匹配设计中，首先需要确定驱动电机的功率和扭矩要求。
这可以通过电动汽车的使用需求、车辆重量和行驶条件来确定。
一般来说，驱动电机的额定功率应该能够满足车辆的最高速度和最大爬坡能力的需求，而额定扭矩应该能够满足车辆的起步、加速和超车等功耗较大的情况。
接下来，需要确定驱动电机的类型。
目前常见的驱动电机类型有直流电机、交流电机和永磁电机等。
直流电机由于其结构简单、控制方便和成本较低，一度是电动汽车的首选。
然而，随着电动汽车市场的发展，交流电机和永磁电机由于其高效率、高功率密度和低温升等优势，逐渐成为电动汽车驱动电机的主流选择。
根据驱动电机的类型和特性，还需要进一步选择电机的细节设计。
例如，对于直流电机，需要确定电枢绕组和永磁体的匹配方案；对于交流电机，需要确定电机的转子结构和绕组形式；对于永磁电机，则需要确定永磁体的材料和形状。
这些细节设计将直接影响驱动电机的性能和效率。
此外，还需要考虑电动汽车系统的整体匹配设计。
例如，电机驱动系统通常需要配备相应的电控系统，用于控制电机的启停、加速和制动等功能。
因此，在电机匹配设计中，还需要考虑电机和电控系统之间的匹配和协同工作。
最后，电动汽车驱动电机匹配设计还需要考虑驱动电机的制造和可靠性。
驱动电机通常由绕组、电磁铁、轴承和外壳等组成，这些部件的制造质量和可靠性将直接影响电机的工作寿命和故障率。
因此，在电机匹配设计中，还需要考虑材料的选用、加工工艺和质量控制等方面。
总之，电动汽车驱动电机匹配设计是电动汽车系统中至关重要的环节。
一个合理的电机匹配设计可以提高电动汽车的性能和效率，降低能耗并保证安全可靠。
通过合理选择驱动电机的功率和扭矩要求、确定电机类型和细节设计、考虑整体匹配和制造可靠性等方面，可以实现一个优秀的电动汽车驱动电机匹配设计。
纯电动汽车驱动系统的参数设计及匹配
纯电动汽车驱动系统的参数设计及匹配新能源汽车6 结语纯电动乘用车的总布置设计工作是个系统工程,需要协调车身、动力系统、电池、内外饰、造型等相关部门。
如何在确保整车性能的基础上,提高空间利用率,避免各部件的干涉,加快项目进行,需要进行科学的论证,同时,总布置工程师也需要对整车性能、驱动电机、动力电池、高压安全等相关知识相当熟悉,才能合理进行布置,推动项目进展。
参考文献1 Mehrdad Ehsani,Yi m in Gao,A li Emadi .Modern electric \hy 2bird electric and fuel cell vehicles .CRC Press,2009.2 王刚,周荣.电动汽车充电技术研究[J ].农业装备与车辆工程,2008,(6).3 徐性怡.电动汽车用电机控制器的设计方法与实践[J ],2009,(6).4 姬芬竹,高峰.电动汽车传动系参数设计及动力性仿真[J ].北京航空航天大学学报,2006.5 赵云.电动汽车结构布置及设计[J ].汽车电器,2006.收稿日期:2010-05-05纯电动汽车驱动系统的参数设计及匹配张珍陈丁跃刘栋(长安大学,西安710064)【摘要】文章系统地介绍了纯电动汽车驱动系统主要部件的选型及根据电动汽车性能要求进行主要参数的设计及匹配,并通过对具体车型的计算,进一步探讨了主要参数的确定。
【Ab s trac t 】Choice of the main components of the power train syste m of electric vehicle and de 2sign and matching of the main para meters according t o require ment of main perfor mance are intr o 2duced .Confir mation of the main para meters is further discussed thr ough the calculati on t o the s pecific vehicle .【主题词】纯电动汽车驱动系统参数设计0 引言纯电动汽车(EV )是当前研制取代内燃机汽车的首选车型,前景广阔。
电动汽车电驱动系统动力性匹配设计
电 动 汽 车 动 力 特 性 通 常 由 加 速 性 、爬 坡 能 力 、最高车 速 等 性 能 来 评 价 。驱 动 电 机 性 能 参 数 设 计 成 为 满 足 整 车 动 力 性 能 首 要 考 虑 的 问 题 ，而 所 有 驱 动 电 机 的 这 些 性 能 参 数 都 取 决 于 电 驱 动 电 机 转 速 -转 矩 （功 率 ）特性[1$。本文以某 款 纯 电 动 物 流 车 进 行 研 究 ，对 其 驱 动 系 统 匹 配 选 型 与 验 证 。
关 键 词 ：动 力 性 ； 匹 配 设 计 ；选 型 ；测 试 验 证 中图分类号：U469.72 文献标志码： A 文章编号：1003-8639! 2019 "04-0001-04
Power Matching Design of Electric Drive System of Electric Vehicle GAO Jin, LU Hai-bin
收稿日期：2018-12-05
参数
总质量！ 整备质量" 迎风面+ # 风阻系数$D 系统效率！
表1 整车参数
参数值
3490 kg 1760 kg 2.9 m2 0.65 90X
电动汽车汽车动力匹配方案设计
电动汽车汽车动力匹配方案设计众所周知，当今社会已经成为了“轮子上的社会”，人类越来越依赖于各种各样的交通工具。
其中，汽车无疑是应用最广泛，人类依赖程度最高的交通方式。
据估计，到2010年底，世界将10亿辆据有关媒体报道，中国的机动车保有量在2007年就已经突破1.5亿辆，而在2009年，我们国家更成为世界第一大汽车市场，产销量分别为1379.1万辆和1364.5万辆。
面对如此巨大的汽车保有量，我们不得不面临随之而来的资源和环境压力。
众所周知，汽车普遍依赖石油资源，而石油资源是不可再生的，一旦石油资源枯竭，世界的车轮将停转。
不仅如此，汽车尾气和汽车噪声带来的巨大污染也越来越受到人们的重视。
在一些大城市，交通高峰时期的城市环境已经令人无法忍受。
据报道，墨西哥城由于三面环山且位于海平面以上740英尺（合2220米），这所城市的煤烟和来自城区400万辆汽车的尾气全部被高空的云彩捕获，导致每年300 天出现过高的臭氧含量水平。
不仅如此，由于资源和环境压力所产生的燃料价格的上涨也是关乎我们生活的重要方面。
从1998年到2008年，我国的汽油价格经历了40次调整，价格也从2.32元/升上涨到了6.20元/升，上涨幅度达到了267%。
面对如此严峻的形势，我们不得不寻找一个可以解决的方案。
毫无疑问，寻找一种可再生的并且清洁的能源是我们解决这一矛盾的切实方法。
就目前的情况来说，新能源汽车的研究主要集中在混合动力汽车、纯电动汽车（BEV，包括太阳能汽车）、燃料电池电动汽车（FCEV）、氢发动机汽车、其他新能源（而相对于其他新能源汽车，只有纯电动汽车能够做到零污染、零排放，低噪声，无疑是最为理想的新能源汽车。
1电动汽车的结构和特点电动汽车一般由车身、底盘、动力系统等组成。
其车身和底盘与传统汽车结构相类似，或者甚至是有所简化。
故电动汽车的车身和底盘不是本文讨论的重点。
而电动汽车的动力系统和传统汽车有着根本的不同。
传统汽车由内燃机提供动力，动力从内燃机输出后，送达飞轮和离合器，再进一步传递到传动系，直至驱动车辆前进。
电动汽车驱动电机系统研发方案(一)
电动汽车驱动电机系统研发方案1. 实施背景随着全球对环保和能源转型的重视，电动汽车市场在近年来得到了快速的发展。
中国作为世界上最大的汽车市场，对电动汽车的推广尤其积极。
然而，电动汽车的驱动系统作为其核心部件，直接决定了车辆的性能和效率。
当前，我国在驱动电机系统的研发上与发达国家还存在一定差距。
为此，我们提出以下电动汽车驱动电机系统的研发方案。
2. 工作原理电动汽车驱动电机系统主要包括电机、逆变器和控制器三部分。
电机作为驱动系统的核心，采用电磁感应原理，将电能转化为机械能，从而推动车辆前行。
逆变器则负责将直流电源转化为交流电源，为电机提供动力。
控制器则是整个系统的中枢，根据车辆的运行状态和驾驶员的指令，控制电机的转速和转向。
3. 实施计划步骤（1）技术研究：对现有驱动电机系统进行深入分析，找出技术瓶颈和问题所在；（2）团队建设：建立跨学科研发团队，包括电机工程师、电子工程师和系统工程师等；（3）合作与资源整合：与高校、研究机构和企业进行深度合作，共享资源，实现技术转移；（4）产品开发：根据技术研究的结果，开发出具有自主知识产权的驱动电机系统；（5）试验与验证：对开发的驱动电机系统进行严格的试验和验证，确保其性能和质量；（6）推广与应用：将研发的产品推广至汽车制造企业和终端消费者，实现商业化应用。
4. 适用范围本研发方案适用于汽车制造企业、电动汽车制造商以及相关的零部件供应商。
通过本方案的实施，可以提高我国电动汽车驱动系统的技术水平，提升国际竞争力。
5. 创新要点（1）材料创新：采用新型材料制作电机，提高电机的效率和寿命；（2）设计创新：优化电机设计和制造工艺，提高电机的性能；（3）控制策略创新：通过先进的控制算法和策略，提高电机的响应速度和稳定性；（4）系统集成创新：将电机、逆变器和控制器进行一体化设计，提高整个系统的效率。
6. 预期效果预计通过本方案的实施，可以降低电动汽车的能耗、提高车辆的行驶效率，同时提升车辆的安全性和舒适性。
电动汽车驱动电机控制器的优化设计
电动汽车驱动电机控制器的优化设计随着环境保护和能源效率问题日益受到全球，电动汽车的发展迅速成为人们的焦点。
作为电动汽车的关键组成部分，驱动电机控制器的发展也受到了高度重视。
本文主要探讨了电动汽车驱动电机控制器的优化设计。
电动汽车驱动电机控制器的作用是控制电机的运行，将电池的电能转化为机械能，以驱动车辆行驶。
然而，现有的驱动电机控制器仍存在一些问题，如能耗较高、控制精度不足等。
为了解决这些问题，优化设计变得至关重要。
采用矢量控制策略：通过控制电流的大小和方向，优化电机转矩和磁通量的关系，提高电机的控制精度。
使用高性能硬件平台：采用高性能处理器和数字信号处理器，提高控制器的计算能力和响应速度。
引入神经网络算法：利用神经网络算法对电机进行实时监测和调控，以降低能耗和提高控制精度。
实验验证方面，我们设计了一套完整的实验流程，包括电机控制器硬件平台的搭建、矢量控制策略的实现和神经网络算法的验证。
通过实验，我们发现优化后的电机控制器在能耗和控制精度方面均有所改善。
具体来说，优化后的电机控制器相较于传统控制器，能耗降低了20%，控制精度提高了10%。
本文对电动汽车驱动电机控制器的优化设计进行了深入研究。
通过采用矢量控制策略、使用高性能硬件平台和引入神经网络算法，优化后的电机控制器在能耗和控制精度方面均有所改善。
这表明优化设计对于提高电动汽车的性能和降低能耗具有重要意义，为其广泛应用奠定了基础。
随着全球能源危机的不断加剧和环保意识的日益增强，纯电动汽车的发展逐渐成为人们的焦点。
作为纯电动汽车的核心组成部分，电机驱动系统的性能直接影响到整车的动力性、经济性和安全性。
因此，针对纯电动汽车电机驱动系统控制策略的研究具有重要意义。
本文将围绕纯电动汽车电机驱动系统控制策略展开探讨，以期为相关领域的研究提供有益参考。
纯电动汽车电机驱动系统控制策略的研究涉及多个学科领域，包括电力电子技术、控制理论、电机驱动等多个方面。
其目标是在满足车辆性能和安全性的前提下，实现高效的能量管理和电机控制，从而提高纯电动汽车的续航里程和动力表现。
电动车驱动电机选型匹配
2
电驱动系统的基本要求 电驱动系统结构 通常电驱动系统从功能角度可分为电气和机械两大部分，由于驱动电机低速大
2.1
扭矩的特性，其中机械传动部分的结构是可选的。电气部分包括电机和电功率控制 转化部分。系统原理简示如下图：
图 1 电驱动系统结构简图
2.2
电机的基本性能要求 电动汽车运行工况复杂，对驱动电机要求能够频繁的启动/停止、加速/减速，低
目
1 2 概
录
述 .............................................. 2
电驱动系统的基本要求 ................................... 2
2.1 2.2 3
电驱动系统结构 ................................... 2
在发动机转速特性、传动系统传动比及效率、车轮半径、空气阻力系数、迎风 面积以及汽车的质量等确定后，便可确定汽车的驱动力－行驶阻力平衡关系。 驱动力：
Ft =
Ttq i g i0ηT rd
（ห้องสมุดไป่ตู้）
其中： Ttq —发动机的转矩，单位为 N·m； i g —变速器各个档位的传动比； i0 —主减速器速比； ηT —动力传动系统机械效率； rd —车轮滚动半径，单位为 m。 滚动阻力
3
电动客车动力性能匹配计算基本方法 进行电机动力匹配计算需首先按确定整车基本参数和性能目标，详细精确的基
本参数是保证计算结果精度的基础。 3.1 术语 1）迎风面积 迎风面积定义为车辆行驶方向的投影面积，可以通过通过三维数模的测量得到， 三维数据不健全则通过设计总布置图测得。 客车车型迎风面积为 A 一般取值 4-7 m2 。 2）动力传动系统机械效率 根据客车车型动力传动系统的具体结构，传动系统的机械效率 ηT 主要由变速器 传动效率、传动轴万向节传动效率、主减速器传动效率等部分串联组成。 根据电机的性能匹配情况可以选择有或没有装置，通常变速装置每增加一对齿 轮摩擦副，整体传动效率降低 1%；传动轴的一个十字节效率降低 1%；主加速部分的 齿轮副同样降低效率 1%。 例如：根据实际情况，无变速器电机+传动轴直驱的方案传动效率为：
电动汽车驱动电机系统研发方案(二)
电动汽车驱动电机系统研发方案1. 实施背景随着全球能源结构的转变和环保意识的提高，电动汽车在全球范围内逐步替代燃油汽车。
中国作为全球最大的汽车市场，推动电动汽车产业的发展对于实现节能减排、促进绿色经济发展具有重要意义。
本研发方案旨在满足市场对高性能、低能耗的电动汽车驱动电机的需求，推动电动汽车产业的升级。
2. 工作原理电动汽车驱动电机系统主要由电机、逆变器和控制器组成。
电机作为驱动系统的核心，其工作原理基于电磁感应原理。
当电机旋转时，定子绕组中的电流会产生旋转磁场，转子中的导电线圈切割磁感线，从而产生感应电流。
感应电流与旋转磁场相互作用，产生转矩，使转子转动。
逆变器将直流电源转换为交流电源，为电机提供动力。
控制器则负责调节电机的转速和转矩，以满足车辆行驶的需求。
3. 实施计划步骤（1）市场调研与需求分析：收集国内外电动汽车市场数据，分析客户需求，明确研发目标。
（2）电机设计与制造：根据需求分析结果，设计合适的电机结构，选用合适的材料和制造工艺，确保电机的性能和成本满足要求。
（3）逆变器与控制器设计：根据电机参数，设计合适的逆变器和控制器，确保其能与电机良好匹配，同时具有较高的效率和可靠性。
（4）系统集成与测试：将电机、逆变器和控制器集成到一起，进行系统测试，确保系统的性能和稳定性达到预期要求。
（5）道路试验与优化：进行道路试验，收集实际运行数据，对系统进行优化，提高系统的可靠性和性能。
（6）批量生产与推广：经过优化后的系统进入批量生产阶段，同时进行市场推广，扩大市场份额。
4. 适用范围本研发方案适用于各类电动汽车，包括轿车、SUV和商用车等。
通过本方案的实施，可以显著提高电动汽车的性能、降低能耗、提高行驶效率，同时满足日益严格的环保要求。
5. 创新要点（1）采用新型电机材料：如纳米晶材料，提高电机的综合性能。
（2）优化电机结构设计：采用先进的电磁仿真软件对电机设计进行优化，提高电机的效率和可靠性。
电动汽车对驱动电机的基本要求
电动汽车对驱动电机的基本要求
电动汽车的驱动电机是其核心部件之一，对于驱动电机的基本要求主要包括以下几个方面：
1. 功率密度高：电动汽车的驱动电机需要在较小体积的同时输出较大的功率，因此其功率密度需要很高。
2. 高效率：驱动电机的高效率可以帮助电动汽车更好的利用电能，减少电池的消耗，提高续航里程。
3. 安全可靠：驱动电机需要具有较高的安全性和可靠性，确保在使用过程中不会出现故障，减少意外风险。
4. 温度控制：驱动电机需要能够及时、准确地控制温度，防止过热或过冷，保证正常运行。
5. 低噪音、低振动：电动汽车使用中需要尽可能降低噪音和振动，保证舒适性。
6. 轻量化设计：由于电动汽车需要搭载电池等较重的设备，因此驱动电机需要尽可能轻量化，减轻整车的重量，提高行驶效率。
以上是对电动汽车驱动电机基本要求的简单介绍。
随着电动汽车技术的不断发展，对驱动电机的要求也将不断提高。
电动汽车驱动电机匹配设计.
JIANGSU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY本科课程设计（论文）电动汽车驱动电机匹配设计学院名称：专业：班级：学号：姓名：指导老师：蒋科军老师二〇一三年十月目录1 概述 ...................................................1 2 世界电动汽车发展史......................................2 3 电驱动系统的基本要求 (5)3.1电驱动系统结构 (5)3.2电机的基本性能要求 ........................................6 4 电动汽车基本参数参数确定 . (7)4.1电动汽车基本参数要求 (7)4.2 动力性指标.................................................7 5 电机参数设计.. (7)5.1 以最高车速确定电机额定功率 (7)5.2 根据要求车速的爬坡度计算 (8)5.3 根据最大爬坡度确定电机的额定功率 (9)5.4 根据额定功率来确定电机的最大功率 (9)5.5 电机额定转速和转速的选择..................................9 6 传动系最大传动比的设计.....................................10 7 电机的种类与性能分析. (11)7.1 直流电动机 (11)7.2交流三相感应电动机 (11)7.3 永磁无刷直流电动机 (11)7.4 开关磁阻电动机............................................12 8 电机的选择....................................................13 9 电机其他选择与设计 (15)9.1 电机形状位置设计 (15)9.2 电机冷却设计............................................. 15 10 总结与展望 (17)10.1 总结 (17)10.2 问题与展望...............................................17 致谢...................................................18 参考文献...............................................191.概述汽车工业在促进世界经济飞速发展和给人们生活提供便利的同时，又展现出了其双刃剑的另一面，它将能源与环境问题推到了日益尴尬的处境。
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电动汽车驱动电机匹配设计目录1 概述 (1)2 世界电动汽车发展史 (2)3 电驱动系统的基本要求 (5)3.1电驱动系统结构 (5)3.2电机的基本性能要求 (6)4 电动汽车基本参数参数确定 (7)4.1电动汽车基本参数要求 (7)4.2 动力性指标 (7)5 电机参数设计 (7)5.1 以最高车速确定电机额定功率 (7)5.2 根据要求车速的爬坡度计算 (8)5.3 根据最大爬坡度确定电机的额定功率 (9)5.4 根据额定功率来确定电机的最大功率 (9)5.5 电机额定转速和转速的选择 (9)6 传动系最大传动比的设计 (10)7 电机的种类与性能分析 (11)7.1 直流电动机 (11)7.2交流三相感应电动机 (11)7.3 永磁无刷直流电动机 (11)7.4 开关磁阻电动机 (12)8 电机的选择 (13)9 电机其他选择与设计 (15)9.1 电机形状位置设计 (15)9.2 电机冷却设计 (15)10 总结与展望 (17)10.1 总结 (17)10.2 问题与展望 (17)致谢 (18)参考文献 (19)1.概述汽车工业在促进世界经济飞速发展和给人们生活提供便利的同时，又展现出了其双刃剑的另一面，它将能源与环境问题推到了日益尴尬的处境。
“能源、环境和安全”成为了21世纪世界汽车工业发展的3大主题。
其中，能源与环境问题作为全球面临的重大挑战和制约汽车工业可持续发展的症结所在，更成为重中之重。
电动汽车使用电能作为动力能源，而电能具有来源广、清洁无污染等特点。
电动汽车被公认为21世纪重要的交通工具。
电动汽车是指汽车行驶的动力全部或部分来自电机驱动系统的汽车，它主要以动力电池组为车载能量源，是涉及机械、电子、电力、微机控制等多学科的高科技技术产品。
按照汽车行驶动力来源的不同，一般将电动汽车划分为纯电动汽车（Pure Electric Vehicle，PEV）、混合动力电动汽车（Hybrid Electric Vehicle，HEV）、插电式混合动力电动汽车（Plug-in Hybrid Electric Vehicle，PHEV）和燃料电池电动汽车（Fuel Cell Electric Vehicle，FCEV）4种基本类型。
自1881年法国电气工程师Gustave Trouve制造出首辆电动汽车开始，电动汽车经历了曲折起伏的几个发展阶段，其中的决定因素就是动力电池技术和人们对环境、能源的关注程度，但电动汽车自身具有的显著优点：可以实现低排放，甚至零排放行驶；采用电能作为驱动电源，能源来源途径广；行驶噪声小；容易实现Drive-by-wire(线控)思想；实现了制动能量回收，降低了摩擦制动器的使用强度和维修费用等决定了其必将成为新能源汽车技术发展的一个重要方向和21世纪的重要交通工具。
汽车作为一种运输工具，运输效率的高低在很大程度上取决于汽车的动力性。
动力性是各种性能中最基本、最重要的性能之一。
动力性的好坏，直接影到汽车在城市和城际公路上的使用情况。
电驱动系统是电动汽车的心脏，是电动汽车的唯一动力来源。
电机的性能直接影响到整车的最高车速、加速性能及爬坡性能等。
因此在新车开发阶段，必须进行驱动电机性能匹配，以判断设计方案是否满足设计目标和使用要求 。
2.世界电动汽车发展史(1)19世纪30年代到20世纪——电动车的崛起电动汽车的历史并不比内燃机汽车短，它也是最古老的汽车之一，甚至比奥托循环发动机(柴油机)和奔驰发动机(汽油机)还要早。
苏格兰商人罗伯特-安德森在1832年到1839年之间(准确时间不明)研发出电动车。
图 11835年，荷兰教授Si brandus Stratingh设计了一款小型电动车，他的助手克里斯托弗-贝克则负责制造。
但更具实用价值，更成功的电动车由美国人托马斯-达文波特和苏格兰人罗伯特-戴维森在1842年研制，他们首次使用了不可充电电池。
Gaston Plante于1865年在法国研发出性能更好的蓄电池，其同乡卡米尔-福尔又在1881年对电池进行了改进，提高了电池容量，为电动车的发展铺平了道路。
奥地利发明家Franz Kravogl在1867年的巴黎世界博览会推出了一款双轮驱动电动车。
法国和英国成为第一批支持发展电动汽车发展的国家。
1881年11月，法国发明家Gustave Trouve在巴黎举行的国际电力博览会上演示了三轮电动车，托马斯-帕克表示电动车可在1884年实现量产。
图 2在内燃机汽车兴盛之前，电动车就创造了许多速度和行驶距离的记录。
例如，Camille Jenatzy在1899年4月29日用自行研发的电动车突破了100 km/h，创造了105.88 km/h的极速。
1891年，A. L. Ryker研发出电动三轮车，WilliamMorrison制造了六座电动厢式客车，电动车开始得到美国人的重视。
19世纪90年代到20世纪初期，电动车技术得到了高速发展，相对于内燃机汽车的优势逐渐形成。
1897年，美国费城电车公司研制的纽约电动出租车实现了电动车的商用化。
20世纪初，安东尼电气、贝克、底特律电气 (安德森电动车公司)、爱迪生、Studebaker和其它公司相继推出电动汽车，电动车的销量全面超越汽油动力汽车。
电动车也逐渐成为上流社会喜好的城市用车，电动车清洁、安静，并且易于操控的特点，非常适合女性驾驶。
由于当时没有晶体管技术，因此电动车的性能也受到限制，这些早期的电动车极速大约只有32 km/h。
图 3在19世纪末20世纪初迎来经济繁荣的美国，人们的收入快速增长，汽车开始流行起来。
1899年和1900年，电动车销量远远超过其它动力的汽车。
电动汽车相比同时代的其它动力汽车具有非常明显的优势，它们没有震动，没有难闻的废气，也没有汽油机巨大的噪音。
汽油机汽车需要换挡，令其操控起来比较繁杂，而电动车不需要切换挡位。
虽然蒸汽机汽车也不需要换挡，但却需要长达45分钟的漫长的预热时间。
并且蒸汽机汽车加一次水的续航里程，相比电动车单次充电的续航里程更短。
由于当时只有城市中才拥有良好路面，大部分时候汽车都只能在本地使用，因此电动车续航里程短的问题并没有成为阻碍其发展的原因。
相对于汽油发动机汽车，电动车不需要人力起动和频繁的换挡，成为大部分人的选择。
当时的基本型电动车售价在1000美元以下，但也发展出电动豪华车，它们的外形被设计得非常华贵，拥有宽敞的座舱，座舱内则用上价格不菲的高级材料。
在1910年时，这类电动豪华车的均价达到了3000美元。
图 4电动车最初因为缺乏充电配套设施而阻碍了发展，但是随着电网的高速发展，到了1912年，很多美国家庭都已经通电，从而能够在家中完成充电。
在世纪之交，有40%的美国汽车采用蒸汽机，38%的汽车采用电力驱动，22%的汽车使用汽油动力。
美国的电动车保有量达到33842辆，电动车在19世纪20年代大获成功，销量在1912年达到了顶峰。
(2)20世纪20年代到80年代——汽柴油机成为主流电动车在20世纪初迎来成功之后，很快又失去了成长的势头。
从20世纪20年代开始，电动汽车逐渐被内燃机汽车替代，究其原因主要有四点。
第一，美国在城市间建立起良好的公路网络，需要汽车拥有更长的续航里程；第二，德克萨斯、俄克拉荷马和加利福尼亚等大油田的发现，降低了汽油价格，令普通消费者也能负担燃油费用；第三，Charles Kettering 在1912年发明的电力起动系统使得汽油机不再需要人力起动；第四，Hiram Percy Maxim 在1897发明的消声器，大幅降低了内燃机的噪音。
而当时的电动车速度低，续航里程短，而内燃机汽车的速度更快，续航里程更长，并且价格便宜许多。
图 5伟大的亨利-福特开始在美国大批量生产内燃机汽车，并且售价平易近人，例如1915年时福特汽车的售价低至440美元(相当于今天的9200美元)。
与此相反，效率较低的电动车却价格昂贵，一款1912年的电动双座敞篷车售价1750美元(相当于今天的3.9万美元)。
19世纪20年代，电动车销量迅速下滑，电动汽车在10。
]2[年后彻底消失3.电驱动系统的基本要求3.1电驱动系统结构通常电驱动系统从功能角度可分为电气和机械两大部分，由于驱动电机低速大扭矩的特性 ，其中机械传动部分的结构是可选的。
电气部分包括电机和电功电驱动系统 电气系统 机械系统 机械变速机构 电机 驱动器 控制器 传动机构 率控制转化部分。
系统原理简示如下图 ：图 6 电驱动系统结构简图3.2电机的基本性能要求电动汽车的电机驱动系统把电能转化为机械能，并通过传动装置（或直接）将能量传递到车轮进而驱动车辆按照驾驶人意志行驶，是电动汽车的关键系统之一。
它在电动汽车上的具体任务是：在驾驶人操纵控制下，将内燃机-发电机系统、动力电池组的电能转化为车轮的动能驱动车辆，并在车辆制动时把车辆的动能再生为电能电能反馈到动力电池中以实现车辆的再生制动。
电动汽车运行工况复杂，对驱动电机要求能够频繁的启动/停止、加速/减速，低速和爬坡的时候要求转矩高，高速时转矩低，并要求宽广的调速范围。
电机的选型要素通常包括：电机的类型、额定电压、机械特性、效率、尺寸参数、可靠性和成本等。
在基本物理参数定型的基础上通过匹配驱动系统和电子控制系统是电机工作在最佳的性能区间。
对电机基本性能指标有以下要求：1）高电压。
在允许的范围内采用高电压可以减小电机尺寸，较小损耗。
2）高转速。
高转速电机体积更小、质量轻，可降低整车整备质量。
3）质量轻。
轻量化设计可以降低整备质量，节省宝贵的能量。
4）较大的启动转矩和较大的调速范围。
这样匹配的电动车具有较好的启动性能、加速性能，并可以提高驾驶舒适性，减低驾驶员操作强度，达到与传统驾驶习惯的适应。
5）效率高、损耗小，能实现制动能量回收。
在车载能源系统不变的情况下，最大限度的增加续航里程，突出能源利用优势。
6）良好的安全性。
必须具备高压绝缘、保护设备。
7）可靠性好，适应汽车运行的各种恶劣环境。
8）结构简单、维修方便，维护成本低 。
4.电动汽车基本参数参数确定4.1 该电动汽车基本参数要求，如下表：参数数值参数数值1200 滚动阻力系数f 0.014整车正装质量（kg）最大总质量（kg）1400 轮胎半径（m）0.33迎风面积（㎡） 2.50 传动效率0.90 风阻系数0.33 最高车速（km/h）100最大爬坡度（%）284.2 动力性指标如下：（1）最大车速；（2）在车速=60km/h时爬坡度5%（3度）；（3）在车速=40km/h时爬坡度12% （6.8度）；（4）原地起步至100km/h的加速时间；（5）最大爬坡度（16度）；（5）0到75km/h加速时间；（6）具备2~3倍过载能力[5]。