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：汽车与交通工程学院

专业：汽车服务工程

班级：10东汽服1

学号：********

*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 (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 1

1835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。