混合动力电动汽车驱动系统的设计与实现
新型能源汽车的动力系统设计与实现
新型能源汽车的动力系统设计与实现随着环保意识的不断增强和能源危机的日益严峻，新型能源汽车的研究和开发越来越受到重视。
作为新型能源汽车的核心部件之一，动力系统的设计和实现是实现新型能源汽车成功转型的关键。
本文将探讨新型能源汽车动力系统的设计和实现，包括电动汽车、混合动力和燃料电池汽车三种不同类型。
一、电动汽车动力系统设计与实现电动汽车是一种以电池作为主要驱动能源的汽车，其优点是零排放和低噪音。
电动汽车的动力系统主要包括电池、电机和智能控制系统三部分。
1.电池部分电池是电动汽车最重要的能源储存设备，也是制约其发展的最大瓶颈。
目前主流电动汽车电池采用的是锂离子电池，具有高能量密度、低自放电率、长寿命和环保等优点。
但是锂离子电池也存在一些缺点，如成本高、充电时间长、温度敏感等，需要在进一步的研究中逐步优化。
2.电机部分电机是电动汽车转换电能为机械能的关键组件。
目前最常用的电机类型是交流异步电动机和永磁同步电机。
前者成本低，适合大批量生产，后者效率高，但成本较高。
在电机控制方面，可以采用电动汽车调速器和变频器等控制技术，实现电机转速和转矩的精确控制。
3.智能控制系统智能控制系统是电动汽车的“大脑”，可以对电池、电机等各个部件进行实时监测和控制。
在智能控制系统中，可以采用CAN总线、RS485等通信技术，将整个动力系统的各个部分连接在一起，实现远程控制和监测。
二、混合动力汽车动力系统设计与实现混合动力汽车是一种既能使用传统燃油发动机又能利用电池驱动的汽车，兼顾了燃油汽车的动力性和电动汽车的环保性。
混合动力汽车的动力系统主要包括燃油发动机、电机和电池三部分。
1.燃油发动机部分燃油发动机是混合动力汽车的主动力来源，其主要作用是为电池充电和提供额外的驱动力。
在燃油发动机的设计方面，可以采用Atkinson循环等高效率工作方式，同时结合可控气门技术和涡轮增压技术等，提高燃油发动机的效率和性能。
2.电机部分电机是混合动力汽车的辅助动力来源，主要用于提供额外的驱动力和协同燃油发动机完成汽车的各项功能。
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。
混合动力汽车电驱动系统设计与仿真研究
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系统建立了仿真模型 仿真试验分析表明， 该控制策略将循环通过电动机和峰值 电源的部 分发动机能量最小 化． 从而减 少发动机能量传递的损耗。建立的模型是合理有效的， 为混合动力汽车整车的动力性 、 经济性等提供
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［ 关键词 ］混合动力 电动汽车 ； 电驱动 系统 ； ｔ ｂ 仿 真 Ｍａｌ ； ａ ［ 中图分类号 ］Ｕ ６ ； Ｐ ９ ．１ ４３ Ｔ ３１ ４ ［ 文献标 志码 ］ Ａ ［ 文章编号］１７ — １２２ ｌ）８ ０ ０ — ６ ６ ３ ３４ （０ ２０ — ０ ４ ０
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混合动力电动汽车的动力系统设计与仿真
混合动力电动汽车的动力系统设计与仿真一、本文概述随着全球对环境保护和能源可持续发展的日益关注，混合动力电动汽车（Hybrid Electric Vehicle, HEV）作为一种能够有效降低燃油消耗、减少尾气排放并提升能源利用效率的交通工具，受到了广泛的关注和研究。
本文旨在深入探讨混合动力电动汽车的动力系统设计，包括其主要组成部分、设计原则、关键技术以及仿真模型的构建与验证。
本文首先将对混合动力电动汽车的基本概念和分类进行简要介绍，明确研究背景和研究意义。
随后，将详细阐述混合动力电动汽车动力系统的核心组成部分，如内燃机、电动机、电池组、能量管理系统等，并分析这些部件在车辆运行过程中的相互作用和影响。
在设计原则方面，本文将强调混合动力电动汽车动力系统的整体优化和性能平衡，包括动力性、经济性、排放性等多方面的考量。
同时，还将探讨动力系统设计的关键技术，如能量管理策略、电池管理系统、控制算法等，并分析这些技术在提升车辆性能和效率方面的作用。
为了验证和评估混合动力电动汽车动力系统的性能，本文将构建相应的仿真模型。
该模型将基于实际车辆参数和运行状态，综合考虑各种外部因素，如道路条件、驾驶员行为、环境温度等。
通过仿真模型的运行和分析，可以预测车辆在不同场景下的性能表现，并为后续的优化和改进提供依据。
本文将总结混合动力电动汽车动力系统设计的挑战和趋势，展望未来的发展方向和应用前景。
通过本文的研究，旨在为混合动力电动汽车的设计和开发提供有益的参考和启示。
二、混合动力电动汽车概述混合动力电动汽车（Hybrid Electric Vehicles, HEVs）是一种结合了传统内燃机车辆和纯电动车辆优点的汽车类型。
它们通常配备有内燃机和一个或多个电动机，能够根据行驶条件自动或手动地在不同的动力源之间切换。
本节将概述混合动力电动汽车的基本概念、分类、工作原理以及其在现代交通系统中的重要性。
混合动力电动汽车结合了内燃机车辆和纯电动车辆的特点，旨在提高燃油效率和减少排放。
混合动力汽车动力系统的优化设计与能效改进
360 引言随着全球能源需求的增长和环境保护力度的加大，混合动力汽车作为一种具有潜力的替代能源解决方案逐渐受到人们的关注。
混合动力汽车动力系统的优化设计和能效改进是实现可持续交通发展的关键。
本文旨在探讨混合动力汽车动力系统的优化设计和能效改进，以提高其性能、减少能源消耗。
混合动力汽车是指同时搭载内燃机和电动机，通过智能能量管理系统实现两者之间的协调工作。
这种结合传统燃油动力和电动动力的方式，使得混合动力汽车具备了高效、低排放及节能的潜力[1]。
1 关于混合动力汽车动力系统的认识混合动力汽车动力系统是一种融合了传统内燃机和电动机的先进动力解决方案。
它通过智能能量管理系统协调两种动力来源的使用，以实现高效能耗、低排放和节能的目标。
混合动力汽车的动力系统由发动机、电动机、电池和控制单元等关键组成部分构成。
首先，发动机在混合动力汽车动力系统中扮演着重要角色，它可以是传统的汽油发动机或柴油发动机，负责为车辆提供动力，并充当电池充电的能量来源。
发动机的主要任务是在需要时为电池充电或提供额外的动力输出，以满足驾驶需求。
其次，电动机作为另一种重要的动力来源，在混合动力汽车中发挥着关键作用。
电动机利用电能驱动车辆，并具有高效、响应迅速和零排放等优点。
根据应用需求，混合动混合动力汽车动力系统的优化设计与能效改进摘要：本文探讨了混合动力汽车动力系统的优化设计与能效改进的措施。
通过对传统发动机的优化，包括提高燃烧效率和减少摩擦能量损失，可以提高传统动力系统的效率。
另外，电动机的优化设计可以提高效率和功率密度，进一步增强混合动力系统的性能。
电池技术的改进，包括增加能量密度和功率密度，以及提升使用寿命和安全性能，为混合动力汽车提供更可靠的能源供应。
而引入智能辅助驾驶系统，能够实现能量回收与再利用，实现能量管理的智能化，提高整体能效。
这些措施的综合应用将有助于提升混合动力汽车的能源利用效率，实现可持续出行的目标。
关键词：混合动力；汽车；动力系统；优化设计；能效改进力汽车可以使用交流电动机或直流电动机，以获得最佳的驱动性能，提高能源利用效率。
插电式混合动力机电耦合驱动系统研发方案(一)
插电式混合动力机电耦合驱动系统研发方案一、实施背景随着中国政府对环保和能源转型的重视，新能源汽车成为了国家战略性新兴产业的重要组成部分。
在这样的大背景下，插电式混合动力汽车作为一种兼具燃油车和纯电动车特性的车型，得到了市场的广泛关注。
本研发方案旨在针对插电式混合动力汽车的机电耦合驱动系统进行深入研究和开发，提升车辆性能、降低油耗、增强驾驶体验，同时满足更为严格的环保要求。
二、工作原理插电式混合动力汽车（PHEV）的机电耦合驱动系统主要由内燃机、电动机、电池、耦合器等组成。
工作原理是利用内燃机和电动机的互补特性，根据行驶需求和工况条件，实现动力的高效分配和输出。
内燃机负责高速、高负荷工况下的动力输出，以充分利用其高效率和低油耗性能；而在低速、低负荷工况下，内燃机则处于停机状态，由电动机负责驱动车辆。
电池作为储能单元，负责在电动机驱动时提供电能，同时也作为内燃机高效运转的辅助能源。
耦合器则是实现机电耦合的关键部件，能够根据行驶需求和工况条件进行动力的合理分配。
三、实施计划步骤1.系统架构设计：进行全面的系统架构设计，包括硬件和软件的划分、关键模块的选型等。
2.零部件选型与设计：针对内燃机、电动机、电池、耦合器等关键零部件进行选型和设计，确保其性能和可靠性。
3.控制系统开发：开发一套完善的控制系统，以实现机电耦合驱动系统的智能化管理。
4.试验验证：在实验室和现场进行全面的试验验证，包括性能测试、耐久性测试、安全性测试等。
5.优化改进：根据试验结果进行系统的优化改进，提高性能和可靠性。
6.产品化与市场化：完成产品的定型和批量生产准备工作，进入市场推广阶段。
四、适用范围本研发方案适用于插电式混合动力汽车制造商、零部件供应商以及其他相关企业。
通过本方案的实施，能够提高插电式混合动力汽车的整车性能、降低油耗、增强驾驶体验，同时满足更为严格的环保要求。
五、创新要点1.先进的机电耦合技术：通过先进的机电耦合技术，实现内燃机和电动机的高效协同工作，提高整车性能。
串联式混合动力电动车电机驱动控制系统设计
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现代驱动与控制
串联式混合动力 电动车 电机驱动控 制系统设计
蓝 宏 胡广艳 张立伟 叶 斌
北 京 交 通大 学 （ ０ ０ ４） １０ ４
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芯片的 电机控制 系统 设计方案 ， 详述了其软硬 件设计。 驱
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据通信。 关键词： 混合动力电动车 串联式 电气驱动系统
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混合动力汽车驱动系统方案设计及控制策略研究
2驱动系统总体设计方案混合动力汽车驱动系统的部件特性、参数以及控制策略对于车的性能具有十分重要的作用。
但是充电设备的限制以及蓄电池组容量还是不能够忽视的，如果使用容量小的蓄电池，在行驶时电池荷电状态在一定范围内变动，而不用借助外部电网。
所以本方案属于电量维持型混动汽车[2]。
混合动力汽车驱动系统主要包括发电机、电池组、电动第二种布置形式，如图3，动力输出的扭矩主要在变速器的输出轴前端进行耦合，变速器的作用是传递发动机的输出功率，其额定功率比第一种形式小。
这两种布置形式，扭矩耦合装置主要是通过齿轮传动来实现。
齿轮传动效率高，结构紧凑，带传动布置灵活，具有防过载的特点，在实际中采用较多。
第三种布置形式，如图4，发动机和电机通过各自的传动系驱动车轮。
但是存在控制复杂的缺点，本文并联式———————————————————————基金项目:广东省普通高校青年创新人才类项目（2019GKQNCX93）。
图2变速器输入轴耦合形式油箱电池发动机离合器扭矩耦合装置电动机变速器差速器图1混合动力汽车动力总成结构图HV 蓄电池动力控制单元电动机发电机动力分离装置发动机减速机图3变速器输出轴耦合形式油箱电池发动机离合器扭矩耦合装置电动机变速器差速器混合动力汽车驱动系统采用第二种布置形式，扭矩通过带传动装置在变速器输出轴处进行扭矩耦合。
3混合动力汽车驱动系统部件参数确定对于混合动力汽车驱动系统的主要部件参数，要在动力性能满足的前提下，根据动力系统的控制策略，整车参数来确定[3]。
本文所选车型基础参数如表1所示。
式中，P c 为发动机单独驱动产生的功率；率，取为0.9；m 为整车质量；g 为重力加速度；力系数；v c 为巡航速度；C D 为空气阻力系数；3.2电动机参数确定如图5所示。
驱动电机典型的输出特性主要包括两个工作区：①速以下恒转矩区，主要作用是对混合动力汽车的载重能力速空间。
驱动电机功率可由下式计算[3]：式中，P d 为电动机功率；η2为电机传动效率；低速行驶时的速度。
混合动力汽车驱动系统参数设计及匹配研究的开题报告
混合动力汽车驱动系统参数设计及匹配研究的开题报告【一、选题背景和意义】近年来，随着环境污染和能源紧缺问题的加剧，混合动力汽车引起了人们的广泛关注。
混合动力汽车一般指既运用传统燃油发动机，又利用电动机驱动车辆的一种新型节能环保汽车。
它不仅能够提高能源利用率和环保性，而且还能够享有传统汽油发动机的宽广应用能力，满足消费者的各种驾驶需求。
因此，混合动力汽车的发展前景十分广阔。
混合动力汽车的驱动系统是混合动力汽车的关键技术，其设计参数和匹配技术直接影响混合动力汽车的经济性、环保性和安全性等方面的性能。
因此，深入研究混合动力汽车驱动系统的参数设计及匹配技术，对推进混合动力汽车的发展具有十分重要的意义。
【二、研究目标和主要内容】本文旨在深入研究混合动力汽车的驱动系统参数设计及匹配技术，主要包括以下内容：1、混合动力汽车的发展现状与前景分析。
2、混合动力汽车驱动系统的分类和组成结构。
3、混合动力汽车驱动系统参数设计的原理、方法和技术。
4、混合动力汽车驱动系统参数的匹配原则、方法和技术。
5、混合动力汽车驱动系统参数设计与匹配的实例分析和验证。
【三、研究方法和技术路线】本文采用文献综述、案例分析和实验验证等方法，针对混合动力汽车驱动系统的参数设计及匹配技术进行深入研究。
具体技术路线如下：1、收集并综述国内外混合动力汽车的发展现状和相关领域的研究成果。
2、分析混合动力汽车驱动系统的分类和组成结构，了解各个组成部分的工作原理和相互关系。
3、研究混合动力汽车驱动系统参数设计的基本原理和方法，并根据实际情况选择适当的设计参数。
4、分析混合动力汽车驱动系统参数设计与匹配的原则和方法，研究匹配技术和匹配优化方法。
5、实例分析和验证，通过实验和数据分析，验证混合动力汽车驱动系统的参数设计和匹配技术的可行性和有效性。
【四、预期研究成果】通过本研究，预期可以获得以下成果：1、深入了解混合动力汽车驱动系统的原理和技术，为混合动力汽车的研究和发展提供有益的借鉴。
混合动力汽车动力系统设计与分析
混合动力汽车动力系统设计与分析混合动力汽车是在传统燃油汽车的基础上加入了电动机和电池系统的一种新型汽车。
它通过电力和燃油两种动力形式的相互配合，既能满足传统汽车的高功率需求，又能在低功率运行时提供更高的燃油经济性和环境友好性。
一、混合动力汽车的基本原理混合动力汽车的动力系统由燃油发动机、电动机、电池和控制器组成。
燃油发动机主要负责高功率运行，电动机则用于低功率运行和辅助发动机。
电池提供电动机所需的能量，同时在制动过程中通过回收能量将一部分动能转化为电能储存起来。
燃油发动机和电动机可以分别独立工作，也可以同时工作以提供更高的动力输出。
在低速行驶或启动时，电动机通过电池供电，并且燃油发动机处于关闭状态。
当速度提高或需要更大动力输出时，燃油发动机启动并提供额外的动力支持。
同时，电动机可以通过回收制动能量继续为电池充电，以便在下一次需要时提供动力。
二、混合动力汽车的动力系统设计混合动力汽车的动力系统设计主要包括燃油发动机的选择、电池和电动机的规格确定以及控制系统的设计。
1. 燃油发动机的选择选择适合的燃油发动机对于混合动力汽车的性能和燃油经济性至关重要。
发动机的功率输出和燃油消耗直接影响到整车的性能和燃油经济性。
一般来说，高效的燃油发动机对于提高车辆的续航里程和减少尾气排放有着重要作用。
2. 电池和电动机规格的确定电池和电动机是混合动力汽车的核心组成部分。
电池的容量和电动机的功率直接决定了车辆的纯电动续航里程和动力输出能力。
因此，在设计过程中，需要根据车辆的使用场景和性能要求来确定电池和电动机的规格。
3. 控制系统的设计混合动力汽车的控制系统设计是整个动力系统设计的关键。
控制系统需要实时监测车辆的工况和动力需求，并根据情况对发动机和电动机进行合理的控制。
在加速、制动和行驶模式转换等过程中，控制系统需要协调各个部件的工作，以实现最佳的能源效率和使用经济性。
三、混合动力汽车动力系统的分析混合动力汽车动力系统的分析主要包括对系统效率、燃油经济性和排放性能的评估。
混合动力电动汽车的动力系统参数设计与仿真
关键词 ： 并联 混合动 力汽 车 ；动 力 系统 ；参数设 计 ； 真 仿
中图分类 号 ：Ｕ ６ ． ２ ４ ９ ７ 文献标 志码 ： Ａ 文章 编 号 ：１０ — ６ ３ ２ １ ） ４ ０ ３ — ４ ０７ ２ ８ （０ １ ０ — ０６ ０
化 控 制 … ． 据 动 力 源 的数 量 及 动 力 传 递 方 式 ， 根
０ 引 言
近年 来混 合动 力 电动 汽车 （ ｙｒ ｌ ｔｃｖｈ— ｈｂｉ ｅ ｃ ｉ ｅｉ ｄ ｅ ｒ ｃ ， Ｅ 因其低 油耗 、 ｌ Ｈ Ｖ） ｅ 低排 放 的优 势 已成 为世 界 各 大汽 车公 司竞相 开 发 的热 点． 合 动力 汽 车 的节 能 混 主要得 益 于 采用 了 怠 速 启 停 系 统 、 生 制 动 （ 量 再 能 回馈制 动 ） 小 排 量 发 动 机 和 多能 源 动 力 系 统 的 优 、
第１ ６卷
第 ４期
哈 尔 滨 理 工 大 学 学 报
Ｊ ＵＲＮＡＬ ＯＦ ＨＡＲＢ Ｎ ＵＮ ＶＥＲ ｎＹ Ｃ Ｅ Ｅ ＡＮＤ Ｔ ＨＮＯＬ Ｏ Ｉ Ｉ Ｓ ＯＦ Ｓ Ｉ ＮＣ ＥＣ ＯＧＹ
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２ １ 年 ８月 ０１
对其动力系统参数进行设计． 基于汽车专用仿 真软件 Ａ Ｖ Ｓ Ｒ 选用 Ｎ Ｄ Ｄ ＩＯ ， Ｅ Ｃ典型道路循环工况对
所 匹配 车辆 的动 力性 、 燃油 经济性 及 电池 的荷 电状 态 Ｓ Ｃ等进 行 了仿 真 分析 ． 真 结 果表 明 ， Ｏ 仿 改装 后 的混合 动 力汽 车燃油 经济性 有 较 大改善 ， 力性 能基 本 不 变 ， 动 实现 了在 循 环 工况 内的 充放 电平
新型混合动力汽车传动系统的设计与优化
新型混合动力汽车传动系统的设计与优化随着环保意识的提升和对能源问题的日益关注，混合动力汽车作为一种新兴的汽车技术，逐渐被广大消费者所接受和选择。
在传统的汽油车和纯电动车之间，混合动力汽车兼具了两者的优点，不仅可以减少对化石燃料的依赖，降低尾气排放，还能为长途驾驶提供更多的续航里程。
因此，设计和优化新型混合动力汽车传动系统成为了一个重要的研究方向。
一. 混合动力汽车传动系统的概述混合动力汽车传动系统包括发动机、电动机、变速器、电池和控制单元等几个关键组成部分。
其中，发动机负责为传动系统提供动力源，电动机负责辅助动力输出，变速器则负责将发动机和电动机的动力输出匹配到车轮上，电池则负责储存和释放电能，控制单元则负责监测和控制各个部件的运行。
二. 混合动力汽车传动系统的设计混合动力汽车传动系统的设计需要考虑几个关键因素。
首先，根据车辆的使用场景和性能要求，确定发动机和电动机的功率输出和工作范围。
其次，根据发动机和电动机的特性和性能，选择合适的变速器型号和传动比，以优化动力输出效果。
最后，根据电池的容量和电池管理系统的性能，进行合理的电能调度和管理，以提供稳定的电力输出。
三. 混合动力汽车传动系统的优化方法为了进一步提升混合动力汽车传动系统的性能，可以采用以下几种优化方法。
首先，可以通过智能化的控制算法和策略，根据车辆使用场景和驾驶习惯进行优化调整，以提高能源利用率和驾驶舒适度。
其次，可以利用先进的材料和制造工艺，提升传动系统的效能和可靠性。
最后，可以使用模拟仿真和实验验证的方法，对传动系统进行全面的性能评估和优化，以确保其满足设计要求。
四. 混合动力汽车传动系统的挑战和未来发展趋势尽管混合动力汽车传动系统具有很多优点，但是仍然存在一些挑战。
首先，混合动力汽车的成本较高，造成价格上的竞争劣势。
其次，电池的寿命和充电时间仍然是限制混合动力汽车发展的瓶颈。
此外，混合动力汽车的维修和维护成本也较高，需要进一步降低成本，提高普及度。
混联式混合动力汽车动力驱动系统研究思路
混联式混合动力汽车动力驱动系统研究
一、研究意义
能源问题和环保问题是21世纪的两大主题，已经成为世界各国都关心的问题。
开发新的替代能源，提高能量转换的效率和节约能源是解决能源短缺和环境污染的有效方法。
改善空气质量和实现可持续发展刻不容缓，交通能源转型势在必行，具有巨大市场潜力的新能源汽车产业，呈现竞相发展的趋势。
对于应用于车辆等的移动动力装置，在应用广泛的内燃机等不断地通过技术进步提高其节能环保性能的同时，以燃料电池、混合动力技术等为代表的新能源汽车也在迅速发展中。
混合动力型电动汽车的运行工况，要求其驱动系统既可以正向提供电能，又可以反向回馈制动能量。
能量回馈系统可以提高电动汽车的能量利用率，增加续驶里程，对提高电动汽车经济性具有重要的研究意义，对于提高能量传输与转换效率技术的相关研究具有重要的理论意义和工程应用价值。
二、主要内容
1．混合动力汽车的研究现状。
2. 混合动力电动汽车驱动系统的主要关键技术有哪些。
3．现有混合动力电动汽车驱动系统的结构型式有哪些(如串联、并联、混联)，各有什么特点。
4．熟悉丰田Prius混合动力汽车的结构型式及其工作模式。
5. 对丰田Prius混合动力汽车驱动系统进行改进。
6．熟悉Matlab的Simulink和powerlib工具箱，并结合丰田Prius混合动力汽车驱动系统仿真模型，对设计的混合动力汽车驱动系统建立模型，并对其控制策略进行仿真研究。
三、参考文献
四、进度安排。
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。
混合动力汽车驱动系统的设计与开发
毕 业 设 计 (论文)
学生姓名： 学 号：
孙前 1208120116 机械与动力工ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ学院 车辆工程
所在学院： 专 业：
设计题目： 混合动力汽车驱动系统的设计与开发 指导教师： 孙 后 环
2016 年 6 月
I
南京工业大学本科毕业论文
混合动力汽车驱动系统的设计与开发 摘要
本课题是基于混合动力汽车研究的一个项目， 论文首先根据当今混合动力汽 车的驱动要求结合市场等元素分析了混合动力汽车最为合理的动力偶合方式， 通 过行星轮分离了发动机的转矩，这种方式不仅可以驱动电机还可以给蓄电池充 电。再对混连中的各种电机进行对比，选择了具有较大的调速范围，在最大转矩 下拥有良好的功率特性的永磁同步电机并对其他的硬件进行了选择。 其次本论文 对驱动系统整体的电路进行了设计，包括主电路，控制电路，保护电路并绘制了 混合驱动整体的电气原理图。 同时， 为了使驱动系统中各个结点之间能够实现数 据通信，本论文借鉴了 SAEJ1939 协议，制定了整个驱动系统 CAN 网应用层协 议， 并简单介绍了 CAN 总线的上电过程。 最后本文进行了整车驱动部分的控制软 件的设计工作，设计了轮速监测节点、加速度节点、电流电压监测节点及各个节 点的控制程序。 关键词：混合动力；驱动系统；CAN 总线；控制
Key words:Hybrid;driving system;CAN Bus;control
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南京工业大学本科毕业论文
目录
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混合动力汽车的电动驱动系统原理解析
混合动力汽车的电动驱动系统原理解析混合动力汽车作为一种新兴的汽车动力形式，以其独特的电动驱动系统受到了广泛的关注。
本文将对混合动力汽车的电动驱动系统原理进行详细解析，帮助读者对其工作原理有一个更清晰的理解。
一、混合动力汽车的基本原理混合动力汽车是指同时搭载了传统内燃机和电动机两种动力系统的汽车。
其工作原理可以简单概括为：内燃机驱动发电机发电，将电能储存于电池中，电池再为电动机提供动力，进而驱动汽车。
二、电动驱动系统的组成部分1. 内燃机：混合动力汽车的内燃机通常采用燃油发动机，其作用是作为发电机的动力源，通过燃烧燃料产生动力，并将部分动力转化为电能。
2. 发电机：发电机是内燃机的辅助设备，负责将内燃机输出的机械能转化为电能，并将电能储存于电池中。
发电机工作时会根据系统需求自动调节功率输出。
3. 电池：电池是混合动力汽车的储能装置，用于存储通过发电机产生的电能。
电池通常采用锂离子电池或镍氢电池，具有较高的储能密度和循环寿命。
4. 电动机：电动机是混合动力汽车的主要动力提供者，负责将储存在电池中的电能转化为机械能，驱动汽车前进。
电动机一般采用交流异步电动机或永磁同步电动机。
5. 控制器：控制器是混合动力汽车电动驱动系统的核心，负责监控各个部件的工作状态、协调内燃机和电动机之间的能量转换和分配，并根据驾驶员的操作和行驶条件控制动力系统的工作方式。
三、电动驱动系统的工作模式混合动力汽车的电动驱动系统具有多种工作模式，主要包括以下几种：1. 纯电动模式：当电池电量充足时，电动驱动系统会优先选择纯电动模式，仅由电动机驱动汽车前进，不消耗任何燃料。
2. 混合模式：当电池电量较低或需要快速加速时，内燃机会启动工作，同时发电机为电池充电，并通过电动机提供额外动力，以提高汽车的驶程和动力性能。
3. 内燃机驱动模式：当电池电量极低或需要高速巡航时，电动驱动系统会将内燃机作为主要的动力提供来源，发电机维持电池电量，电动机暂停工作。
混合动力汽车传动系统的优化设计与控制
混合动力汽车传动系统的优化设计与控制在当今全球范围内，环保与可持续发展已经成为了汽车行业的关键议题。
为了减少对环境的影响同时提高车辆效能，混合动力汽车正逐渐成为了一种理想的选择。
混合动力汽车结合了内燃机和电动机的优点，通过优化设计与控制，可以实现最佳的能源利用和排放性能。
混合动力汽车的传动系统是整个车辆的核心部分，包括了发动机、电动机、电池、传动装置等多个组成部分。
优化传动系统设计是实现高性能和高效能的关键。
首先，通过合理选择内燃机和电动机的配置方式，可以实现最佳匹配。
例如，采用串联式混合动力系统可以将内燃机和电动机的功率输出相互补充，提高整车的动力性能。
而并联式混合动力系统则能更好地平衡能源利用和环境保护之间的矛盾。
此外，传动装置的设计也是非常重要的。
通过采用恰当的齿轮比和传动比，可以实现最佳的能量转换。
合理的传动设计可以在不降低动力性能的同时提高能源利用效率，减少能量损失。
另外，采用无级变速器技术可以提供更加平稳的加速性能，同时减小噪音和振动。
优化传动系统的控制策略也是提高混合动力汽车性能的关键。
车辆控制单元（ECU）可以根据车辆的实时工况和驾驶需求，智能地调节发动机和电动机的工作模式。
例如，在低速行驶时，电动机可以独立工作，减少燃料消耗和排放。
在高速行驶时，内燃机和电动机可以同时工作，提供更强的动力输出。
通过合理的控制策略，可以实现最佳的能源调配和驾驶舒适度。
另外，混合动力汽车的电池技术也对传动系统的优化设计和控制起着重要作用。
高性能的电池可以提供足够的电能储备，同时具备快速充电和长寿命的特点。
不良的电池性能会影响整个传动系统的效能和可靠性。
因此，选择合适的电池类型和优化充电和放电控制策略也是非常重要的。
总之，混合动力汽车传动系统的优化设计与控制是提高汽车性能和可持续发展的关键。
通过合理选择内燃机和电动机的配置方式，优化传动装置设计和控制策略，选择高性能的电池技术，可以实现最佳的能源利用和排放性能。
一种强混混合动力驱动系统的分析与设计
汽 车 厂 家 及 科研 机 构 先 后 开 发 研 制 各种 不 同 的 纯 电动
汽车 （ １ ｃ ｒｃ ｅ ｉ ｌ ｓ 及 混合动 力汽 车 （ ｙ ｒ ｄ Ｅ ｅ ｔ ｉ Ｖ ｈ ｃ ｅ ） Ｈ ｂ ｉ
二 、 混 联 式 混 合 动 力 电 动 汽 车 动 力 驱 动 系 统 方 案 设 计
强 混 混 联 式 混 合 动 力 汽 车 的 动 力 驱 动 系 统 方 案 设 计 主
改变 中国传统汽 车技术落后 的局 面 。
本 文 主 要 结 合 插 电 式 强 混 电 驱 传 动 系 统 概 念 ， 以 综
要克 服来 自地 面 的滚 动阻力Ｆ和来 自空气 的空气 阻力Ｆ ， 当在加速 时 ，还 需要克服加速 阻力Ｆ， 当上 坡时 ，还 必须 ； 克服 坡度 阻力Ｆ ，图２ 出了汽 车行驶 受 力 图。因此 ，汽 给
车在行驶 时的总 阻力为： Ｆ （ ：Ｆ ＋Ｆ Ｆｔ ｆ ｗ＋Ｅ ＋Ｆ ） ． 将 各 阻力 表 达 式 代 入 公 式 ，则 汽 车 行 驶 时方 程 为 ：
Ｆ （） ｇｃ ｓ ｆ ＋ Ｆｆ： 。ａ， ａ ＋ｍｇ ） （
同时 提高 纯 电动 驱动 的行 驶 里程 。混 合动 力 汽车 按照 电 动 功率 所 占 比例 分 ：微 混 、 弱混 、中混 和 强混 。混 合 动
力 汽 车 按 照 驱 动 总 成 以动 力 传 输 路 线 分 类 ，可 分 为 串
要 包 括 混 合 动 力 结 构 形 式 的设 计 ， 动 力 部 件 的 确 定 。动 力
合节 油率５ ％ ０ 以上 为 目标 ，对 混合 动力 驱动 系统 的分 析与
混合动力汽车传动系统的建模与控制
混合动力汽车传动系统的建模与控制混合动力汽车（Hybrid Electric Vehicle，HEV）作为一种将传统内燃机与电动机相结合的新型汽车，具有很高的能源效率和环境友好性。
混合动力汽车传动系统的建模与控制是实现其优化性能的关键技术之一。
本文将从建模和控制两个方面，介绍混合动力汽车传动系统的相关技术。
一、混合动力汽车传动系统的建模混合动力汽车传动系统主要由内燃机、电动机和能量存储装置（电池组）组成。
其基本原理是通过内燃机和电动机的协同工作，实现能量的最优分配和利用。
1. 内燃机建模内燃机是混合动力汽车传动系统的核心部件之一。
其建模主要包括燃烧过程和机械动力传递两个方面。
燃烧过程建模主要是通过分析内燃机的燃料供给、进气、压缩、燃烧和排气等过程，建立数学模型描述其功率输出和燃料消耗。
常用的方法包括基于物理原理的热力学模型和基于神经网络的经验模型等。
机械动力传递建模主要是通过分析内燃机的转速、扭矩和输出功率等参数，建立数学模型描述其输出特性。
常用的方法包括基于物理原理的机械模型和基于曲线拟合的经验模型等。
2. 电动机建模电动机是混合动力汽车传动系统的另一个关键部件。
其建模主要包括电机特性和电机控制两个方面。
电机特性建模主要是通过分析电机的电流、电压、转速和扭矩等特性参数，建立数学模型描述其输出特性。
常用的方法包括基于物理原理的电磁模型和基于神经网络的经验模型等。
电机控制建模主要是通过分析电机的控制策略和调节器等组成部分，建立数学模型描述其控制方式和性能。
常用的方法包括基于PID控制器的经典控制模型和基于模糊控制器的智能控制模型等。
3. 能量存储装置建模能量存储装置即电池组是混合动力汽车传动系统的储能装置。
其建模主要包括电池特性和能量管理两个方面。
电池特性建模主要是通过分析电池的电荷状态和能量输出等特性参数，建立数学模型描述其输出特性。
常用的方法包括基于物理原理的电化学模型和基于统计学的经验模型等。
混合动力电动汽车驱动系统方案设计
混合动力电动汽车驱动系统方案设计摘要：面对新世纪能源和环保的巨大压力，混合动力电动汽车(HEV)成为当前主流清洁能源汽车。
混合动力汽车的动力性、燃油经济性和排放性能与驱动系统结构设计和参数的匹配以及车辆在行驶过程中的协调控制密切相关。
文章以某并联混合动力电动大客车为研究对象，进行了混合动力驱动系统配置、混合动力驱动系统部件选型和参数设计、多能源动力总成控制系统及其控制策略方面的研究。
关键词：混合动力电动汽车；驱动系统设计；控制策略；Drive System Design for Hybrid Electric VehicleAbstract: Facing the challenges of oil shortage and air pollution, Hybrid Electric Vehicle(HEV) becomes one of the main clean vehicles. In this dissertation, With a parallel hybrid electric transit bus as the main research subject, the hybrid power drive system(HPDS), the multi-energy power train control system，the power control strategy modeling are studied and analyzed. Performances of HEV, in terms of driving,, fuel consumption, and exhaust emission, strongly depend on the coordination of the drive train and their control strategy.Key words: Hybrid Electric Vehicle; Drive System Design; Controls strategy引言近几十年来，世界各国汽车工业都面临着能源危机与环境保护两大挑战。
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技术创新中文核心期刊《微计算机信息》(嵌入式与SOC )2008年第24卷第12-2期360元/年邮局订阅号：82-946《现场总线技术应用200例》汽车电子汽车工业目前所面临的最大挑战是节能和环保问题,可用能源的有限性、环境的污染以及排放法规的日益严格都使传统汽车发展受到局限。
纯电动汽车(Electric Vehicle,EV)能有效地解决传统燃油汽车带来的能源环境方面的问题,但是目前纯电动汽车电池组的能量密度、充电时间、使用寿命等问题仍未得到理想解决，这为混合动力电动汽车(Hybrid Electric Vehi －cle ，HEV)的发展提供了契机。
多年的研究表明混合动力电动汽车能实现节能和降低排放，在未来30年最有希望替代传统汽车。
混合动力系统由多个子系统组成，每个子系统都有独立的功能和动态特性，所有子系统要协调工作以实现整车性能最佳，本文给出了混合动力电动汽车驱动系统的一种实现方案。
1系统总体结构设计通过对不同种类的电机进行比较，本文选择了永磁同步电机（PMSM ）作为混合动力电动汽车的驱动电机。
PMSM 的矢量控制最终归结为对定子电流的控制，调速系统必须有快速的电流控制环以保证定子电流对给定指令快速准确的跟踪，这样才能达到控制的目的。
因而电流控制环的动态响应特性直接关系到矢量控制策略的实现，研究同步电动机矢量控制系统必须涉及到电流控制环的研究。
其中电流调节器的作用是影响电流控制环性能的主要因素之一。
图1驱动系统总体结构图普通PI 电流调节器实际电流跟踪给定的性能并不理想，增大PI 调节器的增益虽然可以对其有一定的改善，但是高增益比例放大系数也会将谐波电流放大而影响电流输出性能，电流控制特性受到较大影响，因此必须对调节器进行结构上的改进。
基于以上考虑，本文采用基于预测前馈补偿算法的驱动系统设计，如图1所示，仿真实验证明了该设计可以有效地减小实际电流对速度的依赖性。
2主电路设计硬件系统主回路（即图1中的三相逆变器）由IGBT 组成的三相桥和双向DC/DC 组成，拓扑结构见图2。
逆变器由六个IGBT 组成，每个IGBT 都包含一个反并联续流二极管，A1、A2是两个电流霍元件。
DC/DC 由两个IGBT 、一个大电感L 组成。
DC/DC 和逆变器用预充电电阻R 和主继电器连接，直流侧并联大电容C 保证母线电压的稳定。
V 是电压测量元件。
图2硬件主回路拓扑结构图3控制电路设计硬件系统的控制电路（即图1中的电机ECU ）由TI 公司的DSP TMS320lf2407构成，结构如图3所示。
每个2407都包括两个事件管理模块EVA 和EVB ，每个时间管理器模块包括：通用定时器（GP ）、比较单元、捕获单元、正交编码脉冲电路、两个16位通用定时器、8个16位的脉宽调制（PWM ）通道。
他们能够实现：三相反相器控制；PWM 的对称和非对称波形；当外部引脚PDPINTx 出现低电平时快速关闭PWM 通道；可编程的PWM 死区控制以防止上下桥臂同时输出触发脉冲；3个捕获单元；片内光电编码器接口电路。
图3中PWM1～PWM8是逆变器和DC/DC 的触发脉冲，由事件管理模块产生。
将定时器设置为连续增减模式，周期置为0.1ms （10K 调制周期），计算出电压占空比之混合动力电动汽车驱动系统的设计与实现Design and Realization of Hybrid Electric Vehicle Drive System（中国人民解放军汽车管理学院）杨大柱YANG Da-zhu摘要:根据混合动力电动汽车的使用要求,设计出基于预测前馈算法的混合动力电动汽车驱动系统。
介绍了该驱动系统有关硬件和软件的设计与实现,仿真结果表明了设计的合理性和可行性。
关键词:混合动力电动汽车;驱动系统;永磁同步电动机中图分类号:TP391.9文献标识码:AAbstract:According to the demand of hybrid electric vehicle,a drive system of Hybrid Electric Vehicle is designed based on forecast forward feed controller.The hardware and software of drive system are introduced.The design is proved rational and available by simu -lation result.Key words:Hybrid Electric Vehicle;drive system;PMSM 文章编号:1008-0570(2008)12-2-0256-02杨大柱:硕士256--邮局订阅号：82-946360元/年技术创新汽车电子《PLC 技术应用200例》您的论文得到两院院士关注后，填入相应的CMPR ，当发生比较匹配后自动生成六路互补的触发脉冲。
2407自带可编程的死区生成器，设置了DBT －CONA 就可的到相应的死区，防止同一桥臂同时导通。
2407带内置采样/保持的10位模数转换模块ADC ；16个模拟输入通道（ADCIN0～ADCIN15）；一次可执行最多16个通道的“自动转换”，每次要转换的通道可通过编程来选择；16个结果寄存器（RESULT0～RESULT15）用来存储转换结果；可通过软件启动、事件管理器模块、外部引脚等多种启动方式来启动模数转换。
此系统中将其设置为定时器1下溢中断启动AD ，并且采用启动/停止模式工作。
初始化完成后，只需定时读取结果寄存器（RESULT0～RESULT15）即可。
系统利用CAN 总线与其他部分相连，如主控ECU 、电池ECU 、回馈ECU 等。
驱动模块定时向CAN 总线上发送电机信息（转速、转矩、故障等），同时根据自己的需要从总线上读去有用的信息（转矩指令、电池信息等）。
SCI 只是用来监控电机的状态，DSP 将电机的运行状态通过SCI 发送到显示部分，方便于电机的调试和监测。
图3硬件控制电路结构图4保护电路设计用过流保护来说明系统的故障保护功能，图4是过流保护电路。
假定3.3V 代表660A ，通过调整R3，来调整电压最大限，当比较器正端电压为2V 时，电压限为400A ，因此电压大于400A 时，比较器输出低电平，将此信号接到PDPINTA 时，事件管理模块会快速关闭PWM 输出通道，逆变器停止工作。
图4过流保护电路图5系统软件设计由于TMS320lf2407为16位定点芯片，采用定点数进行运算，其操作数用16位的整数（-32768～32767）来表示，并且是二进制补码形式。
第一位来表示该数的正负，0表示数值为正，1表示数值为负，其余的15位表示数值的大小。
通过小数点在16位数中的不同位置，就可以表示不同大小和不同精度的数。
小数X 转化为定点数Xq ：Xq =(int)X *2Q ;定点数Xq 转化为小数X ：X =(float)Xq *2-Q 。
同样的一个16位数，若小数点的位置不同，它所表示的数也就不同。
而且不同的Q 不仅表示的数的大小不同而且数的精度也不相同，Q 值越大，范围越小但精度越高，Q 值小，数值范围越大，但精度越底。
因此对于小数而言，数值范围和精度是一对矛盾，一个变量要想表示比较大的范围就必须牺牲精度为代价，而想精度提高，则数的表示范围就相应减小。
系统驱动主程序流程如图5所示，具体编程略。
图5主程序流程图6结束语本文介绍了混合动力电动汽车中PMSM 驱动系统的设计与实现，首先对硬件设计作了介绍，接下来给出了系统的软件设计思想和主程序流程图，分析了实际实现中如何用16位定点来表示小数，使系统既能保证精度，又可以保证较大的范围，仿真实验证明了该设计是一种合理、可行的方案。
本文作者的创新点:普通PI 调节器对速度的依赖性较大，直接的结果是实际电流的轨迹将沿着一条确定的曲线运行；在此基础上，提出了基于预测前馈补偿算法的驱动系统设计方案，可以有效地减小实际电流对速度的依赖性，仿真实验证明了前馈预测补偿调节器效果最好，对电流的跟踪较快，电流振荡非常小，该设计具有一定的实用价值。
项目经济效益20万元.参考文献：[1]仇立伟,全书海,陈启宏.电动汽车用多模态直接转矩控制器的设计[J].微计算机信息,2007,6-2:258-260[2]王丽,温旭辉等.电动汽车分布式电机驱动测试系统研究与应用[J].微计算机信息,2006,4-2:183-185[3]许家群，朱建光，邢伟等.电动汽车用永磁同步电动机直接转矩控制系统[J].微特电机，2005，(11):28一29[4]邵海岳.混合动力汽车驱动系统设计及控制策略优化[D].长沙：湖南大学，2004作者简介：杨大柱，男，1973年出生，汉族，硕士，毕业于南开大学电子系，现从事电子学与计算机应用方面的研究。
Biography:YANG Da -zhu,male,born in 1973,Han,Master,grad -uated from Nankai University.Now engaged in electrical and computer application.(233011蚌埠中国人民解放军汽车管理学院)杨大柱通讯地址：(233011蚌埠解放军汽车管理学院电工电子教研室)杨大柱(收稿日期:2008.11.15)(修稿日期:2008.12.03)257--。