纯电动汽车电机驱动系统的仿真

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纯电动汽车驱动系统加速过程的建模与动态仿真

纯电动汽车驱动系统加速过程的建模与动态仿真
功率半导体器件为理想器件 ; 铁损忽略不计。 4 )
轻 型汽 车技 术
21 ( / ) 2920 02 12 总 6/7
技 术纵横
1 1
G‘ D_ 一
电机 转子 飞轮 力矩
度 ;为时间; 为减速器或变速器传动比 ; 为主减 t i i 。
速器传动比。 13 电动汽 车起 步加 速动 力学 模型 . 对于 电动汽车来说其加速性能的好 坏直接影 响汽车的起步 、 提速, 影响汽车的整体性能。电动汽 车的加速能力 与传统燃油汽 车一样可用它在水平 良好路面上行驶时能产生的加速度来评价。应用牛 顿第二定律 , 车辆的加速度可描述为 :
,、 .
在理想情况下 , 只有两相定子绕组通电 , ab 设 、 两相导通 , 并令加在两相绕组的平 均电压为 u , 则 电压的平衡式为[ 4 1 :
u= d b 2 a2 I+ (— ) : E+ R d 2L M ( 4)
对( ( (式进行拉普拉斯变换 : 2 34 )) )
() 3
无刷直流电动机的等效 电路如图 1 所示。 为简化分析 ,无刷直流电动机的性能分析基于
以下假设[ 2 1 : 式中 T 厂一 电机转矩 T _一负载转矩 K 广一 转矩系数 I 厂一 方波 电流的幅值
1 电动机处于非饱和状态 ; 所有定子绕组的 ) 2 )
电阻相等 , 自感和互感均为常值 ; 逆变器中的 且其 3 )
0 ) 1

图 2 无刷 直 流 电机 动 态 结 构 图
12 汽 车起 步加 速 过程 的 阻力模 型 .
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纯电动汽车驱动系统设计及性能仿真

纯电动汽车驱动系统设计及性能仿真

一 一
衄∞ 一 一
P 。一


( 2)
第三 , 电动汽 车应具备 持续爬 坡 能力 , 据最 大爬坡 度确定 电机 额定输 出功 率 根
( gf ̄ mgi a r + ) , () 3
其 中 i 电动 汽 车爬坡 速 度 , 为 单位 为 k h 要使 电动 汽 车能 正常 行 驶 , m/ . 电机 额定 功 率 P 必 须 同时 满 足 以上 3 条件 , 个 又考 虑到机 械传递 效率 刁 则 ,
电池组 容量 选择 主要考 虑 电动 汽车行 驶 时的 最大 功 率 和行 驶 一定 距离 所 消耗 的能 量. 在选 定 蓄 电池 型号 的条件 下 , 电池组 容量 取决于 蓄 电池 数 目. 此 , 因 根据 电动汽 车 所需 最 大功 率 和续 驶 里程 确 定 蓄 电池
数 目 r / .
其 中 : V C , 分别 为每块 蓄 电池 的容量 和 电压 ; 为单 位 路 程 ( m) 消耗 能 量 , 位 为 k ; 为 续驶 里 W k 所 单 W L 程 , 位为 k 单 m. 根 据 () () 7 ,8 式所列 条件 得到 7 , 则 电动汽 车需 要蓄 电池 数 目即为 n T X , ) " n, / z ≥Ia { z. I
作者简介: 树健(98 )男 . 高 1 8 一 , 山东 临 沂 人 , 安 大 学 硕 士 研究 生 , 要 从 事 汽 车 新 能 源 研究 ; 丁 跃 ( 90一 , , 长 主 陈 16 )男 安 徽 安 庆 人 , 安 大 学 教 授 , 士 生 导 师 , 要从 事新 能 源 车辆 、 制 技 术 和 太 阳 能 汽 车 等 研 究 . 长 硕 主 控
车动力 性 能和续 驶里程 .

纯电动汽车电机热管理仿真分析及优化

纯电动汽车电机热管理仿真分析及优化
NEW ENERGY AUTOMOBILE | 新能源汽车
时代汽车
纯电动汽车电机热管理仿真分析及优化
李晓燕 1 祁春雷 1 詹天赐 2 李锋 2 1. 浙江飞碟汽车制造有限公司新能源汽车事业部 浙江省杭州市 311100 2. 杭州普埃科技有限公司 浙江省杭州市 310018
辐射方程:E=εσT 4
(4)
其中,ε 为实际物体的发射率,它仅仅
取决于物体自身,与周围环境条件无关;σ
为黑体辐射常数,取 5.77W/(m2·k4);
T
导热方程:q=-λ xi
(5)
T/ Xi 是物体沿 Xi 方向的温度变化率;
q 是沿 Xi 方向传递的热流密度,W/m2;λ
是导热系数,W/(m·k);负号表示热量传
动力黏性系数,Pa·s;l 为特征长度,m。 2.2 边界条件 散热器和冷凝器用多孔介质模型,风扇
采用 MRF 模型,其他边界条件见下表 1。
表1
序号 1
边界条件 计算模型
2
壁面处理
3
进口条件
4
出口条件
5
空气密度
6
动力粘度
设置 / 要求 Realizable K-Epsilon 模型
two-layer all-y+ wall treatment model 45 km/h
本文以某 1.5t 电动货车为研究对象,对 其所匹配的水冷式电机的换热方式进行仿真 分析探索。分析在整车爬坡工况下的电机温 升水平;并通过修正仿真模型,与电机厂家 的热电分析结果对比,误差较小(4.58%)。
2 仿真分析方法
2.1 理论公式 流体运动遵循质量守恒、动量守恒和能 量守恒定律,这三大定律对流体运动的数学 描述构成了流体力学的基本方程。本文运用 STARCCM+ 流体分析软件,计算机舱流场、 关键零部件温度场。

电动汽车动力系统设计及仿真研究

电动汽车动力系统设计及仿真研究

电动汽车动力系统设计及仿真研究一、本文概述随着全球能源危机和环境问题的日益严重,电动汽车作为一种清洁、高效的交通方式,正受到越来越多的关注和追捧。

电动汽车动力系统是电动汽车的核心组成部分,其性能直接决定了电动汽车的动力性、经济性和环保性。

因此,对电动汽车动力系统的设计及仿真研究具有非常重要的意义。

本文旨在探讨电动汽车动力系统的设计原则、关键技术及仿真方法,并通过案例分析,为电动汽车动力系统的优化设计提供理论支持和实践指导。

我们将介绍电动汽车动力系统的基本组成和工作原理,分析当前电动汽车动力系统的发展趋势和挑战。

我们将详细讨论电动汽车动力系统的关键技术,包括电池技术、电机技术、控制技术等,并分析这些技术如何影响动力系统的性能。

我们将介绍电动汽车动力系统的仿真方法,包括建模、仿真和优化等步骤,并通过实例展示仿真技术在电动汽车动力系统设计和优化中的应用。

本文期望能够为电动汽车动力系统的设计者和研究者提供有价值的参考信息,推动电动汽车动力系统的技术进步和应用发展,为实现可持续交通和绿色发展做出贡献。

二、电动汽车动力系统基础知识电动汽车动力系统作为电动汽车的核心组件,决定了车辆的性能表现和行驶效率。

了解和掌握电动汽车动力系统的基础知识,对于研究和设计高性能的电动汽车至关重要。

电动汽车动力系统主要由电池组、电机、控制器和传动系统等部分组成。

电池组作为动力源,为电机提供直流电能。

电机则将电能转化为机械能,驱动车辆行驶。

控制器则负责调节电机的运行状态,以满足车辆加速、减速和制动等需求。

传动系统则负责将电机的动力传递到车轮上,使车辆得以行驶。

在电动汽车动力系统中,电池组的性能直接影响到车辆的续航里程和充电时间。

目前常见的电池类型包括锂离子电池、镍氢电池和燃料电池等。

其中,锂离子电池因其高能量密度、长寿命和较低的自放电率等优点,被广泛应用于电动汽车中。

电机作为电动汽车的驱动核心,其性能对车辆的动力性、经济性和舒适性等方面都有重要影响。

纯电动汽车电机控制器全域温度场仿真与IGBT结温计算

纯电动汽车电机控制器全域温度场仿真与IGBT结温计算
纯电动汽车电机控制器全域温度场仿 真与IGBT结温计算
电动汽车电机控制器良好的工作性能是整车安全可靠运行的重 要保障。IGBT模块、电路板上电子元器件、电容器是控制器的 主要功率模块,保证其结温始终在允许的温度范围内对提高控制 器的工作性能具有重要意义。
本文以纯电动乘用车电机控制器为研究对象,提出一种IGBT用水 冷散热器热阻计算方法,并借助专业热分析软件ANSYS Icepak, 对控制器全域温度场进行热仿真分析及优化。首先,计算出控制 器中发热器件即IGBT模块、电路板上电子元器件和电容器的损 耗。
分析IGBT模块热量传递的方式,建立热阻等效模型,引用传热学 与流体力学基本理论公式,得到IGBT用水冷散热器的热阻计算方 法,并由此热阻值直接计算IGBT模块结温。此方法可大大缩短水 冷散热器的研发周期,且对IGBT用水冷散热器的选型及设计提供 指导。
其次,建立IGBT模块、控制板、驱动板和电容器的热仿真模型。 根据电动汽车实际运行环境设置仿真边界条件及初始条件,对控 制器全域进行流固耦合仿真,并对IGBT模块和电容器的温度场仿 真结果进行分析。
通过ANSYS Icepak的Zoom-in功能,提取电路板热边界条件,在提 取的热边界条件下,对控制板、驱动板进行详细建模仿真。基于 温度分布云图与热设计原则,优化电路板上电子元器件的布局。
பைடு நூலகம்
最后,搭建控制器温升试验平台,利用NTC热敏电阻及红外线成像 仪对IGBT芯片、电容器和电路板的温度进行监控,将试验结果与 计算结果、仿真结果进行对比分析,验证IGBT模块结温计算及控 制器全域温度场仿真的准确性。本文通过理论分析、数值模拟 与试验验证相结合的方法,对电动汽车电机控制器热仿真与热分 析进行了系统的研究,且有效缩短设计研发周期,为控制器的热 设计及优化奠定基础。

电动汽车动力传动系统仿真研究

电动汽车动力传动系统仿真研究
第3 1卷
第 3期
内 蒙 古

业 大
学 学

V0. No 3 1 31 .
21 0 0年 7月
J u a o I n r o r l f n e Mo g l Ag c l r l n n oi a i r u t a Un v ri u i est y
J 12 1 u. 0 0
sd rt n i e t e t i s c n u y i r e e t es san b ed v lp n fAu o b l n u t .T eEV as a e o e d i e ai n t w n y—f t e tr n o d rt g t h u t ia l e eo me t t mo i i d s y h lo h v t ra — o h r o o e r h
ห้องสมุดไป่ตู้
S TUDY ON Sl MUL TI OR THE P A ON F OW ER
TR L CT C VE CL AJ OF E E RI HI E N
LU Z a fn , Z A G Z i H N Y n m n , D A i j n I hn— e g H N h, A og— ig U N We — i a
(colfE e yadP wr ni e n , n r no aU i m@ o Tcnl yH ho,10 1C ia Sh o o nr n o e egn r g In gl n e i f ehoo uht00 5 h ) g ei e Mo i v g n
Ab t c : Un e es eso a i n n olt na dtes act f isu c 。E et cV hce( V)bc me ni otn o . sr t a d rt t s f vr me tpl i n cri o l o e lcr e il E h r c o uo h y o r i eo sa mp r t n a c

纯电动汽车动力匹配及计算仿真

纯电动汽车动力匹配及计算仿真
收稿日期: 2012 - 05 - 16
间的匹配,以达到满足电动汽车动力性的要求。电动车辆的 驱动电机属于特种电机,要使电动汽车有良好的使用性能, 驱动电机应具有较宽的调速范围及较高的转速,足够大的启 动扭矩,体积小、质量轻、效率高、动态制动能量回馈的性能。 本项目选用直流无刷电机驱动,因为直流无刷电机具有调速 范围广,过载能力强,转矩动态性能高,能量利用率高且成本 相对较低的优点。目前,电动汽车上主要使用的蓄电池有铅 酸电池﹑镍镉电池﹑金属氢化物电池、钠硫电池和锂离子电 池等,考虑到实际需要及使用成本,动力电池采用铅酸电池。
3. 1. 4 电机参数
根据以上计算 结 果,选 择 永 磁 直 流 无 刷 电 机,具 体 参 数
如表 3 所示。
— 136 —
表 3 电机参数
参数 额定电压( V) 额定转速( rad / s) 额定转矩( N·m) 额定功率( kW) 最大转速( rad / s) 最大转矩( N·m) 最大功率( kW)
计算机仿真
2013 年 2 月
纯电动汽车动力匹配及计算仿真
周 胜,周云山
( 湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室,湖南 长沙 410082)
摘要: 研究电动汽车电力系统优化控制问题,在给出的某款纯电动汽车的整车参数及设计要求下,通过驱动电机及动力电池 的匹配满足动力性能要求。根据匹配的动力系统传统编程得出的功率平衡出现动力中断,上述情况是不被允许的。解决方 案有换电机和设计传动比两种。根据实际情况在所选电机参数不变的情况下重新对二档变速箱的传动比进行设计,传动比 根据动力性能要求建立约束关系式,最终必须同时满足纯电动汽车最高速度,最大爬坡度,加速时间及工况续驶里程的要求 并保证不再出现动力中断。利用 MATLAB 进行动力性计算并在 ADVISOR 里面进行动力性验算,仿真结果表明,所选电机 电池及二档变速器的匹配满足设计要求。 关键词: 纯电动汽车; 动力匹配; 功率平衡图; 动力中断; 传动比设计 中图分类号: TB24 文献标识码: B

基于ADVISOR纯电动汽车仿真模型的建立

基于ADVISOR纯电动汽车仿真模型的建立

基于ADVISOR纯电动汽车仿真模型的建立摘要:本文旨在构建一种基于ADVISOR的纯电动汽车仿真模型,以此模拟车辆的运行状况并优化其性能。

该模型使用了ADVISOR提供的电池、车辆、控制器和动力系统等组件进行搭建,通过对模型中的参数进行调试,得出了车辆在不同工况下的各项性能指标,并进行了对比和分析。

实验结果表明,该模型具有较高的准确性和稳定性,可有效预测纯电动汽车的运行状态以及对其进行优化设计。

关键词:ADVISOR、纯电动汽车、仿真模型、性能指标、优化设计。

正文:引言随着环保理念的不断普及和地球环境的日益恶化,新能源汽车的发展逐渐成为了现代汽车工业的一个重要趋势。

与传统汽油车相比,纯电动汽车具有零排放、低噪音、高效能等优点,成为了人们新的消费选择。

然而,纯电动汽车的设计与制造过程面临种种问题,例如电池容量、电机功率、充电时间以及行驶距离等方面,而对于这些问题的成功解决,建立一种有效的仿真模型是非常必要的。

其中,ADVISOR(Advanced Vehicle Simulator)是一种广泛应用于新能源汽车领域的仿真软件工具,该工具能够提供电池、车辆、控制器和动力系统等模型组件,并能够模拟纯电动汽车在不同工况下的运行状况。

据此,我们将在本文中构建一种基于ADVISOR的纯电动汽车仿真模型,以此模拟车辆的运行状况并优化其性能。

设计与实现1. 模型建立我们使用ADVISOR提供的电池、车辆、控制器和动力系统等组件进行搭建,如图1所示。

其中,电池组成为了该纯电动车的核心,它能够为电机提供能量,同时也影响了该车辆的续驶里程。

此外,电机的功率和扭矩对于整辆车的性能同样至关重要,而控制器则负责对电机的输入电流进行控制,以达到最佳的车辆性能。

2. 参数调试在基本模型的搭建完成后,我们需要对其参数进行调试以便获得最佳的性能。

具体而言,我们需要调整电池组的类型和容量、电机的功率、转速和效率、控制器的输入输出模式以及驾驶模式等因素,以便模拟不同工况下的车辆行驶状况。

纯电动汽车异步电动机驱动系统的Saber建模与仿真

纯电动汽车异步电动机驱动系统的Saber建模与仿真

车 的关键 部件 , 其性 能 直 接决 定 着 电动 汽 车 运行 性
能 的优 劣 。采用矢 量控 制策 略 的低 电压异 步 电动机
是纯 电动 汽车驱 动 系统 极 具 竞 争 力 的选 择 之 一 , 其
动力 特性接 近理 想 车辆 驱 动 场 , 能 满 足 电 动汽 车 且
异 步 电动机 本体模 块 是整个 系统 中最重 要 的部
封 装 , 立 了纯 电动汽 车驱 动系统 模 型 。 建
别为定 子 q 的电压 和 电流 ; L分别 为 转 子 d轴 轴 i ‘ 、r q 和 q轴 的电流 ; 分别 为 d q 标 系上定子 绕组 R、 -坐 的 电阻 和 自感 ; L 分 别 为 d q坐标 系 上转 子 绕 R 、 — 组 的 电阻 和 自感 ; 为 d q坐标 系上 定 转 子绕组 间 —
0引 言
发展 电动 汽车是 人类 解决 能源短 缺危 机与 大气
污染 的 主要 途 径 之 一 。 电机 驱 动 系 统 是 电动 汽
1驱 动 系统 结 构 与 建 模
本 文建 立 的纯 电动汽 车驱 动 系统 仿真模 型直 接 按 照实 际驱 动 系统 的 布局 搭 建 , 主要 包 括 异 步 电动 机本体 模块 、 矢量 控 制 策 略模 块 、 环工 况 模 块 、 循 电 池 模块 、 减速 器和 车辆 负载 模块 等 。 1 1异 步 电动机 本体模 块 .
型。
关键词 : 纯电动汽车 ; 异步 电动机 ; 矢量控制 ; 动态模型 ; 动系统 驱
中 图分 类号 :M3 3 T 4 文献 标 识 码 : A 文 章 编 号 :0 4 7 1 (0 1 0 - 0 9 0 10 - 0 8 2 1 )3 0 6 - 4

纯电动汽车电机实训报告

纯电动汽车电机实训报告

一、实训目的本次实训旨在通过操作和实验,让学生深入了解纯电动汽车电机的构造、工作原理、驱动技术以及在实际应用中的性能表现。

通过实训,学生能够掌握以下内容:1. 纯电动汽车电机的结构组成及其工作原理。

2. 电机驱动系统的主要部件及其功能。

3. 电机驱动系统的控制策略及调节方法。

4. 电机驱动系统的测试与评价方法。

二、实训设备与工具1. 纯电动汽车电机控制系统实训台:包括直流无刷驱动电机、电机控制器、能源系统(动力电池系统)、工作参数监测系统、操作控制系统等。

2. 电动汽车电工电子实训装置:包括电动机总成、电动汽车控制器、电池组、仪表总成和操作开关等。

3. 万用表、示波器、电流表、电压表等测试仪器。

三、实训内容1. 电机结构及工作原理首先,我们了解了电机的基本结构,包括定子、转子、电刷、换向器等。

接着,通过实训台演示,观察了电机的启动、运行、停止等过程,掌握了电机的工作原理。

2. 电机驱动系统在实训过程中,我们学习了电机驱动系统的主要部件,如电机控制器、逆变器、电机等。

通过实验,我们了解了这些部件的功能以及它们之间的相互关系。

3. 电机控制策略我们学习了电机驱动系统的控制策略,包括转速控制、转矩控制、再生制动等。

通过实训,我们掌握了这些控制策略的实现方法。

4. 电机驱动系统的测试与评价在实训过程中,我们使用万用表、示波器等测试仪器对电机驱动系统进行了测试,包括电压、电流、转速、转矩等参数的测量。

通过测试结果,我们对电机驱动系统的性能进行了评价。

四、实训过程1. 电机启动与运行首先,我们观察了电机启动与运行的过程,并记录了相关的参数。

通过实验,我们了解了电机启动与运行的特点。

2. 电机转速控制我们使用实训台上的转速控制功能,对电机转速进行了调节。

通过实验,我们掌握了转速控制的方法。

3. 电机转矩控制我们使用实训台上的转矩控制功能,对电机转矩进行了调节。

通过实验,我们掌握了转矩控制的方法。

4. 再生制动我们观察了电机再生制动的过程,并记录了相关的参数。

纯电动汽车构造与检修 任务2 比亚迪E5电机驱动系统构造与检修 PPT课件

纯电动汽车构造与检修 任务2  比亚迪E5电机驱动系统构造与检修 PPT课件

任务2 比亚迪E5电机驱动系统构造与检修
任务2 比亚迪E5电机驱动系统构造与检修
2. 驱动电机结构
比亚迪E5交流无刷永磁同步电机的结构主要由转子、定子、旋变传感器及温度 传感器组成。
任务2 比亚迪E5电机驱动系统构造与检修
(二) 电机控制器
比亚迪E5的电机控制器是高压控 制总成的一部分,它与高压配电箱、 车载充电器、DC-DC转换器集成组合 成高压总成,位于前机舱内。
任务2 比亚迪E5电机驱动系统构造与检修
二、 比亚迪E5电机驱动系统工作原理
比亚迪E5电机驱动系统的工作原理与其他纯电动汽车的原理基本相同,比亚迪 E5电机驱动的系统的工作原理为:
比亚迪E5行驶过程中,高压电控总成内电机控制器根据接收到的驾驶员的操作 信号和驱动电机工况信号,控制驱动电机的转速、转矩和转向动作,从而使电动汽 车以驾驶员预期的状态行驶。
任务2 比亚迪E5电机驱动系统构造与检修
一、 比亚迪E5电机驱动系统组成
比亚迪E5电机驱动系统采用的是 集成式电机驱动系统,且驱动电机轴与 驱动轴平行布置。其主要由驱动电机、 电机控制器、机械减速装置和电驱冷却 系统四部分组成,各部件通过高低压线 束、冷却管路与整车其他系统连接。
任务2 比亚迪E5电机驱动系统构造与检修
任务2 比亚迪E5电机驱动系统构造与检修
谢谢观 看
任务2 比亚迪E5电机驱动系统构造与检修
4. 机械检测
驱动电机常见的机械故障主要有扫膛、振动、轴承过热、损坏等故障。 轴承精度不合格及端盖内孔磨损或端盖止口与机壳止口磨损变形,使电机壳、 端盖、转子三者不同轴引起扫膛;转子动平衡不好、转子轴弯曲,端盖、机壳与转 子不同轴心,紧固件松动等会引起振动;轴承的配合太紧或太松会引起轴承过热而 使轴承损坏。

电动汽车的动力系统建模与仿真研究

电动汽车的动力系统建模与仿真研究

电动汽车的动力系统建模与仿真研究随着环保意识的增强和对可持续能源的追求,电动汽车在现代交通领域中扮演着越来越重要的角色。

电动汽车的动力系统是其核心组成部分,直接影响着车辆的性能、续航里程和可靠性。

对电动汽车动力系统进行建模与仿真研究,对于优化系统设计、提高性能和降低成本具有重要意义。

电动汽车的动力系统主要由电池组、电机、电子控制器和传动系统等部分组成。

电池组作为能量存储装置,为电机提供电能。

电机将电能转化为机械能,驱动车辆行驶。

电子控制器负责协调和控制电池组与电机之间的能量流动,以实现高效的动力输出。

传动系统则将电机的旋转运动传递到车轮上。

在对电动汽车动力系统进行建模时,需要考虑各个组件的特性和相互关系。

电池模型是其中的关键之一。

常见的电池模型包括等效电路模型、电化学模型等。

等效电路模型通过简单的电路元件来模拟电池的外特性,如电压、电流和内阻等,计算相对简单,适用于实时控制和系统级仿真。

电化学模型则基于电池内部的化学反应原理,能够更准确地描述电池的动态特性,但计算复杂度较高。

电机模型的建立也十分重要。

直流电机、交流异步电机和永磁同步电机是电动汽车中常用的电机类型。

对于直流电机,可以使用简单的数学方程来描述其转矩和转速关系。

交流异步电机和永磁同步电机的建模则相对复杂,需要考虑电磁场、磁链和转矩等因素。

通过建立精确的电机模型,可以准确预测电机的性能和效率。

电子控制器的建模主要关注其控制策略和算法。

例如,在电池管理系统中,需要实现对电池的充电和放电控制,以确保电池的安全和寿命。

在电机控制器中,常用的控制策略包括矢量控制和直接转矩控制等,这些控制策略的建模对于实现精确的动力输出控制至关重要。

传动系统的建模则需要考虑齿轮传动比、效率和转动惯量等因素。

合理的传动系统设计可以提高动力传递效率,优化车辆的加速和爬坡性能。

在完成各个组件的建模后,通过仿真软件将这些模型集成起来,进行系统级的仿真分析。

仿真可以模拟不同的行驶工况,如城市道路、高速公路和山区道路等,以评估动力系统在各种条件下的性能表现。

电动汽车驱动电机实训报告材料

电动汽车驱动电机实训报告材料

驱动电机实训报告汽工1302黄祥吉图给出三相BLDCM 控制系统的六开关逆变器拓扑图。

根据无刷直流电机的特点,为了减小转矩脉动,提高电机控制性能,要求加在电机定子上的电流为方波,并与电机的梯形反电动势严格同步,每相电流导通120。

表给出图所示的六开关逆变器的开关器件导通顺序。

由表可见,六开关逆变器中,根据开关器件的状态,可组成6个状态组合或电压矢量,即:(0,一1,1)、(1,一1,0)、(1,0,一1)、(0,1,一1)、(一1,1,0)、(一1,0,1),其中,1表示上桥臂导通,一1表示下桥臂导通,0表示没有管子导通。

如(0,一1,1)表示B相的下桥臂和C相的上桥臂导通,即VS5,Vs6导通,A相处于不导通状态。

这样在任何时刻总是只有两相处于导通状态,即任何时刻总有一相的两个开关器件不参与工作。

开关磁阻电机的控制系统。

开关磁阻电机作为一种新型调速电机,兼有直流和交流调速的优点,适用的领域很广。

它是由磁阻电机与电子开关驱动控制电路组成一体的能量换转机构。

如图所示为四相的开关磁阻电机。

图表示导通顺序A、B、C、D时定转子工作情况。

图4a 表示V1导通,A相绕组通电,而其余的三相绕组断电,因此转子磁1.1′受到气隙中弯曲磁力线的切向磁拉力而产生转矩,使转子沿逆时针旋转,转子磁极1.1′向定子磁极AA′趋近,直到两者重合。

此时,控制器据位置传感器的关断信号,去控制驱动器,关断V1,切断A 相绕组电流,紧接着控制器根据位置传感器的开、断信号,依次使V2、V3、V4通、断,使B、C、D相绕组顺序的通与断,使转子受同一方向转矩作用,沿逆时针的运行。

若改变相电流大小,则可改变电机转矩和转速。

总之,国内已经开发出了以上四种电机驱动系统,取得了很大的技术进步,已经在车辆上获得了应用。

但是,还存在着需要改进之处。

就交流感应电机电控系统而言,国内的绝大多数电动效率在70%以上区域范围占整个工作的区域还在80%以下;电机在低速运行过程中,输出转矩脉动性过大;在高速运转时可输出的转矩偏小,加载能力差,且转矩降落略大;甚至在一定转速范围内存在较大电磁振动(噪音),有待于进一步解决。

纯电动汽车驱动系统电压解耦矢量控制仿真研究

纯电动汽车驱动系统电压解耦矢量控制仿真研究

V 1 2 No 2 o . , . 3
Ap . 01 r2 2
纯 电动汽 车 驱 动 系统 电压 解 耦 矢 量
控 制仿真研 究
石 文 ,李贵远 2
(. 京交 通大 学 机 械 与 电子控 制工程 学 院,北 京 10 4 ;. 宁 工业大 学 汽 车与 交通 工程 学 院 ,辽 宁 锦 州 1 10 ) I 北 0 04 2辽 2 0 1
石 文等 :纯 电动 汽车驱动 系统 电压解耦 矢量控制仿真研 究 一
17 1
12 矢 量控 制 模块 . 主要 包括 磁 通观 测器 模块 、调 节器 模 块 、 电压 解 耦 模块 和坐 标 变换 模块 【。 5 】 1 . 磁 通观 测 器子模 块 .1 2
= + r ㈣
个 电压 矢 量 U.S WM 控 制通 过 电流环 及 电压 解 x VP
图 5 逆 变器模块
耦 运算 获 得 的参 考 电压矢 量 ,通 过对 的合 成
2 仿真结果
系统 整 体仿 真模 型如 图 6 . 仿 真 中所 采 用 的 电机参 数 为 :额 定功 率 / 3 9 0 -
所 以
: +
警 一 一 十 0 。 竽
L 工
现 i 转 矩 电流 和 i s M s T磁 通 电流 的完 全解 耦 ,采 用 了按 转 子磁 场 定 向的方 法 。 该磁 场 定 向下在 M. T坐
标下 的 电压 方程 为 : 足+
uT
% + 畦 +

I = 一 。 ( cT i ] , R【 i 1 r, M 一 一 )p m
【 + os , ( c TM】 z , = R[ T ^ c + 1 r i 一 ) r ,

微型纯电动汽车动力系统匹配及优化仿真研究

微型纯电动汽车动力系统匹配及优化仿真研究

10.16638/ki.1671-7988.2019.04.001微型纯电动汽车动力系统匹配及优化仿真研究*陈龙浩1,2(1.现代汽车零部件技术湖北省重点实验室(武汉理工大学),湖北武汉430070;2.汽车零部件技术湖北省协同创新中心,湖北武汉430070)摘要:文章以一款微型客车为例,在满足预设的动力性能要求的条件下,理论匹配计算出动力系统中电机、电池及减速器等关键部件的参数,通过应用正向仿真软件A VL Cruise,设置工况为中国典型城市工况,验证理论计算的合理性,得出了整车的爬坡加速等动力性能、电耗和续驶里程等经济性能。

最后利用带精英策略非支配排序遗传算法对传动系速比进行优化,在保证设计的动力性要求下,整车的能耗降低了3.41%。

关键词:纯电动汽车;动力系统;参数匹配;Cruise仿真;多目标优化中图分类号:U469.7 文献标识码:A 文章编号:1671-7988(2019)04-03-06Study on power system matching and optimization simulation ofmicro pure electric vehicleChen Longhao1,2( 1.Hubei Key Laboratory of Advanced Technology for Automotive Components(Wuhan University of Technology), Hubei Wuhan 430070;2.Hubei Collaborative Innovation Center for Automotive Components Technology, Hubei Wuhan 430070 )Abstract:A microbus, for example, under the condition of meet the requirements of the dynamic properties of the preset, matching theory to calculate the dynamic system of the parameters of the key components such as motors, batteries and reducer, by applying the forward simulation software A VL Cruise, set up the standard operating mode Typical urban operating mode in China, validate the rationality of the theoretical calculation, it is concluded that the vehicle's power performance, such as climbing speed travel distance and economic performance such as power consumption. At last, the transmission ratio is optimized by using the genetic algorithm of non-dominant sequencing with elite strategy. Under the requirement of dynamic design, the energy consumption of the whole vehicle is reduced by 3.41%.Keywords: Pure electric vehicle; Power system; Parameters match; Cruise simulation; Multi-objective optimization CLC NO.: U469.7 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2019)04-03-06前言随着汽车工业的高速发展,全球能源紧缺问题愈发严重,传统燃油汽车的替代方案将显得迫在眉睫,形式各异的新能源汽车成为研究重点,考虑到实现难度,纯电动汽车被认为是当下合理的解决方案[1]。

纯电动汽车驱动电机电磁场分布仿真与试验

纯电动汽车驱动电机电磁场分布仿真与试验

文献综述
电动汽车驱动电机的电磁场分布是一个复杂的问题,它受到电机类型、结构、 材料、工作条件等多种因素的影响。在过去的几十年里,许多学者和研究人员对 电动汽车驱动电机的电磁场分布进行了广泛的研究。其中,最具代表性的研究是 关于永磁同步电机(PMSM)和感应电机(IM)的电磁场分布研究。
对于永磁同步电机,它的电磁场分布主要包括径向磁场和切向磁场两个部分。 径向磁场主要受到定子铁心的饱和影响,而切向磁场则主要受到转子永磁体的作 用。对于感应电机,它的电磁场分布主要受到定子绕组电流和转子导体电流的影 响。在已有的研究中,数值仿真方法被广泛应用于分析电动汽车驱动电机的电磁 场分布。
二、设计
1、电动机设计
电动机是电动驱动桥的核心部件,其设计直接关系到车辆的动力性能。在选 择电动机时,需要综合考虑功率、扭矩、转速和效率等因素。同时,为了满足车 辆行驶过程中的不同需求,需要设计控制策略来调整电动机的工作状态。
2、传动系统设计
传动系统是电动驱动桥的另一个重要组成部分,它负责将电动机的动力传递 到车轮。传动系统的设计需要考虑齿轮、轴承、轴和差速器等部件的选用与配合。 同时,为了提高车辆的操控性和舒适性,还需要设计合究对象,采用有限元法对驱动电机的电 磁场分布进行仿真分析。具体的研究方法如下:
1、建立驱动电机的三维模型,包括电机外壳、定子、转子等主要部件。 2、利用有限元方法对驱动电机的电磁场分布进行仿真计算。
3、根据仿真结果,分析电磁场分布的特点及影响因素。 4、设计相应的试验对仿真结果进行验证。
五、结论
本次演示对纯电动汽车电动驱动桥的设计与试验进行了详细的介绍和分析。 通过电动机、传动系统和悬挂系统的设计,以及台架试验和实车试验的验证,可 以得出以下结论:电动驱动桥的设计在满足车辆动力需求方面表现良好,但在高 转速下的噪声和振动以及悬挂硬度的调校方面还有待进一步优化。未来随着电动 汽车技术的不断发展,电动驱动桥的设计与试验将更加成熟和完备,为纯电动汽 车的广泛应用打下坚实基础。

基于Modelica纯电动汽车用永磁同步电机仿真

基于Modelica纯电动汽车用永磁同步电机仿真
C E hn h ,X O G H i a ,Z N hj n H N C e ge I N uy n O G Z ia ,C E e a u i H N Y hn
( o g n i ei S n Y t e n esy u n zo 10 6 C ia C l eo gn r g, u a— n U i r t,G a gh u5 0 0 , hn )  ̄ fE e n s v i
( 中山大学 工学 院 ,广州
5 00 ) 10 6

要 :电动汽车是多领域耦合 的复杂 物理 系统 。基 于多领域统一建模语 言 Moei 建模 ,可实现各 系统 参数无缝 dl a c
求解 与优化 。在对电动汽车整车性能仿 真分 析中 ,电机驱动系统是 电动汽车核 心部件 ,其准确 性和实用性 占据十分 重要位置 。采用 Moe c 语言 ,基 于 D m l 台建立永磁同步 电机驱动系统仿真模 型 ,结合 电机及驱动系统 台架测 dl a i yo a平 试实验 ,对 电机驱动系统进行检验 和校 正。在此 基础上 ,以实验纯 电动汽车整 车仿真验证 模型 ,仿真结果 与台架测 试 结果接近 ,验证 了其正确性与可行 牲。
Ab t a t l cr e il si o lx mu t d ma n c u ld p y ia y tm.B s d o h l — o i sr c :E e t c v h ce s a c mpe l — o i o p e h sc l s i i s e a e n te mu t d ma n i u i e d l g ln u g d l a n f d mo e i a g a e mo ei ,mo es a a t r o a o s s s m a c iv e ml s ou i n i n c d l p r mee s fv r u y t c n a h e e a s a e s s lt ’ i e o a d o t z t n I h l cr e il e o ma c i lt n a ay i .ee t c v h ce mo o r e s se n p i ai . n te ee t c v h ce p r r n e s mi o i f mu ai n l ss l cr e il trd v y tm o i i i t e c r o o e t n sa c r c n s f l e so c p ey i ot n o i o .I i a e , o — s h o e c mp n n sa d i c u a y a d u e u n s c u y a v r t mp r t s i n n t sp p r M d a p t h ei a ln u g s u e l a g a ewa s d,b s d o moa p af r , e a e t g e y c r n u trd v y t m sm- c a e n Dy l l t m p r n n o m ma n t n h o o smoo r e s se i s i u ai n mo e a u l d a d i o i a in w t tra d d v y t m s e c x e me t h tr lt d lw sb i e n n c mb n t i moo n r e s s o t o h i e t t n h e p r n ,t e moo e b i d v y t m si s e t d a d c r ce .O h sb s , h t r r e s se mo e st se i n e - i r es s e wa p c e n o r t d n e n t i a i t e moo i y tm d l s d v wa td w t a x e h p r n a u e ee ti v h ce smu a in,smu a in r s l l s o t e r s l f e t e c ei me tlp r l cr e il i l t c o i lt e u t c o e t h e u t o s n h,a d t e c r o s s t b n h o - r cn s n e sb l y o i a t l e e v r e . e t e sa d f a i i t ft s r c e w r e f d i h i i i Ke r s lc r e i l ;P M ;Mo ei a y wo d :e e t c v h c e MS i d l ;Dy l c moa

动力电池的电动汽车驱动系统仿真与优化设计

动力电池的电动汽车驱动系统仿真与优化设计

动力电池的电动汽车驱动系统仿真与优化设计随着电动汽车市场的快速发展,动力电池的性能和稳定性对电动汽车的性能和续航里程至关重要。

为了实现高效、可靠、安全的电动汽车驱动系统,仿真与优化设计成为一项重要的工作。

本文将从仿真工具的选择、关键参数的优化以及系统设计的优化三个方面进行论述。

一、仿真工具的选择在动力电池的电动汽车驱动系统仿真与优化设计中,首先需要选择合适的仿真工具。

目前,常用的仿真工具有MATLAB/Simulink、LabVIEW、AMESim等。

这些工具具有模块化、可视化的特点,适用于复杂系统的建模和仿真。

二、关键参数的优化为了实现电动汽车驱动系统的优化设计,需要优化关键参数,提升整个系统的性能。

关键参数包括动力电池的容量、电池充放电性能、电机的效率以及控制策略等。

通过建立数学模型,利用仿真工具对这些参数进行优化,可以提高电动汽车的续航里程、加速性能、能量利用率等关键指标。

三、系统设计的优化在动力电池的电动汽车驱动系统设计中,需要考虑动力电池与电机、控制系统之间的匹配和协调。

一方面,电机的选型和控制策略需要与动力电池的特性相匹配,以充分发挥电机的性能。

另一方面,电动汽车的整车控制系统也需要与电池、电机相协调,确保驱动系统的稳定性和安全性。

通过仿真与优化设计,可以找到最佳的匹配方案,提升整个系统的效能。

综上所述,动力电池的电动汽车驱动系统仿真与优化设计是电动汽车技术发展的关键环节。

选择合适的仿真工具、优化关键参数和系统设计的协调配合,可以实现电动汽车驱动系统的性能提升和能耗优化。

通过不断改进与优化,电动汽车的发展前景将更加广阔。

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This paper studied the structure characteristics of electric vehicles, and according to the performance requirements of cars, it puts forward a suitable power system configuration of the power system, and matching parameters; the vehicle structure parameters, transmission parameters, motor parameters, the battery size parameters are matched and designed. Pure electric cars has been designed the overall design, and key parts are designed carefully.
I
5 纯电动汽车电机驱动系统仿真...............................- 24 -
5.1 计算机仿真概论 ................................................. - 24 5.2 仿真模型建立流程 ............................................... - 24 5.3 仿真结果分析.................................................... - 25 -
1.3.1 电池技术 ................................................... - 3 1.3.2 电动机及其控制技术 ......................................... - 4 1.3.3 电动汽车整车技术 ........................................... - 5 -
This paper is mainly on the design of pure electric car motor drive system and has necessary simulation of motor driving system.
Keywords: electric cars; the power system;matching parameters;motor drive system;
2 电动汽车的基本结构与参数 ..................................- 7 -
2.1 电动汽车的基本结构............................................... - 7 2.2 电动汽车的主要参数............................................... - 7 -
3 纯电动汽车驱动系统理论基础...............................- 11 -
3.1 驱动电机、控制器及能量管理系统 ................................. - 11 3.2 各种电动汽车驱动电机的性能 ..................................... - 11 3.3 驱动电机的种类 ................................................. - 12 -
1 前 言.....................................................- 1 -
1.1 选题背景 ........................................................ - 1 1.2 电动汽车的发展现状和趋势 ........................................ - 2 1.3 制约电动汽车发展发展的一些技术因素 .............................. - 3 -
本文研究了电动汽车的结构特点,并根据所给汽车的性能要求,提出了一种合适的 动力系统构型,对动力系统进行了参数匹配;并对整车结构参数、传动比参数、电动机 参数、电池组容量参数等进行了匹配设计;对纯电动汽车进行了总体设计,并对关键零 部件进行了布置设计。
本文主要对纯电动汽车的电机驱动系统进行了必要的设计以及对电机驱动系统进 行仿真。
电动汽车由机械系统、电力和电子系统以及信息系统等组成。机械子系统由底盘和 车身、驱动装置、变速器以及电源箱体组成;电力电子子系统由动力网、电动机、控制 器和能源系统组成[2];信息系统用于处理驾驶员的意愿,并监控汽车的运行,电源、电 动机、控制器和充电器的状态等。
电动汽车分为纯电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池电动汽车。混合动力电动 汽车(HEV)是以发动机为主要动力,以电动机为辅助动力,采用发动机动力与电动机动力 按不同方式和不同比例的混合来开发各种形式的HEV,可以用比较简单、比较经济的方法, 既不增大汽车的整备质量,又保证了车辆的动力性能。燃料电池电动汽车(FCEV)的电力 系统由燃料电池和辅助电源、电流转换器、驱动电动机和控制系统组成,电动机驱动是 FCEV唯一的驱动方式。通常有以甲醇或汽油等经过改质产生氢气为燃料及直接以氢气为 燃料的FCEV[3]。纯电动汽车(EV)是以车载储能装置为能量源,以电动机驱动车辆行驶。 本文的研究对象为纯电动汽车。
与传统汽车相比,纯电动汽车主要有以下特点: 1、纯电动汽车以车载储能装置(包括蓄电池、超级电容、飞轮电池等装置)为动力源,由 电动机来驱动车辆行驶。 2、纯电动汽车靠电力驱动行驶,故不需要石油资源,可以有效缓解当前石油紧缺的危机。 3、纯电动汽车不产生废气,且电动汽车噪声小,属于“零污染”车辆。 4、纯电动汽车能量转换效率高、没有复杂的传动系统和机械式的逆转装置,易实现操纵 自动化。 5、行驶平稳、乘坐舒适、安全性好及驾驶简单轻便等。 6、受到蓄电池的比功率和比能量较低、充电时间较长等缺点的限制,使得目前的纯电动 汽车的动力性、续驶里程等比较低,另外蓄电池的体积和质量使得整车整备质量太大。
本科毕业论文
题 目:纯电动汽车电机驱动系统
的仿真
院 (部): 机电工程学院 专 业: 车辆工程 班 级: 姓 名: 学 号: 指导教师: 完成日期:
目录
摘 要.........................................................III
ABSTRACT....................................................... IV
2.2.1 重量和体积参数 ............................................. - 8 2.2.2 力参数 ..................................................... - 8 2.2.3 能量参数 ................................................... - 9 2.3 电动汽车的性能评价............................................... - 9 2.4 电动汽车的系统集成.............................................. - 10 -
关键词:电动汽车;动力系统;参数匹配;电机驱动系统;仿真
III
Purely Electric Car Motor Drive System Simulation ABSTRACT
As energy is short and the environmental pollution is increasingly heavier, the traditional automobile industry is facing enormous challenges, all sorts of new energy vehicles become the research focus, and the electric car becomes one of the main research direction on automobile industry in future. Pure electric vehicles is on-board storage device (including battery, super capacitor, flywheel batteries for power supply, device with motor drive vehicle). Because it does not consume oil, and does not produce emission pollution, it can avoid oil shortage and environmental pollution, and therefore it has wide application prospects.
4.2.1 电机参数确定 .............................................. - 16 4.2.2 传动比的设计 .............................................. - 20 4.2.3 电池组容量的选择 ........................................V
III
山东建筑大学毕业论文
1前言
1.1 选题背景 随着世界经济的发展,能源及环境问题越来越成为人们关注的焦点。汽车作为能源
消耗大户及环境污染的重要源头之一,其发展也面临严重的挑战,传统的以有限的石油 资源为基础的发展模式越来越不被人们认同,节能和环保成为汽车工业发展的新目标。 在此背景下电动车的发展被广泛看好,由于其有效避开了能源紧缺和环境污染的双重危 机,因此被认为是汽车工业发展的明日之星[1]。
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