纯电动车驱动系统匹配

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从十九世纪30年代至今,人们从未停止过对汽车这一交通工具的探索,从蒸汽驱动汽车,电池驱动汽车、燃油汽车到如今炙手可热的新能源汽车。随传统燃油汽车保有量的激增,能源和环境问题被推倒风口浪尖,新能源汽车在全球的重视度越来越强。相比较技术成熟的传统燃油汽车相关技术成熟,新能源汽车相关技术的发展尚存一定的阻碍。各国政府和各国相关产业与研究所都在竞相研究发展相关技术。在推广新能源汽车的愿景下,技术层面需要解决很多问题。包括电池比容量问题、续驶里程低问题、驱动系统匹配问题、充电桩问题、制氢技术问题、加氢技术问题、逆变器研究问题等等。在新能源汽车中,燃料电池汽车的系统复杂且制氢技术不成熟,且不是完全零排放,因此只是近期因环保政策而产生的燃油汽车替代品,从长远发展来看,零排放的纯电动汽车终将会是发展新能源汽车技术的大方向。本文则是研究纯电动汽车的驱动系统匹配问题。驱动系统包括动力系统中的驱动电机、驱动电池、逆变器和传动系统中的变速器和减速器等,每个子系统零部件都有一系列的参数,单一系统的性能不能代表整车的性能,只有每个系统之间相互协调匹配,才能做到既不浪费某个系统的资源的同时也能保证整车性能的提升。例如,电机驱动功率越大,其驱动性能越强,整车动力性能既能提高,但是单一地追求高性能大功率,会导致驱动电机的质量过大,在电池组参数一定的前提下,续驶里程机会降低。因此只有互相匹配的系统参数选择才能同时兼顾整车的动力性和经济性,可见在整车角度来考虑驱动系统之间的匹配问题是一项值得重视的问题。本文基于某A00级纯电动汽车,在满足厂家对汽车动力性能和经济性能的基础上,利用传统线性匹配方式对其驱动系统进行匹配并得以验证。继而提出能够反映整车经济性能的续驶里程和能够反映整车动力性能的加速时间为双目标建立双目标函数,选定传动系统的传动比、驱动电机的过载系数和扩大恒功率系数三个优化变量利用遗传算法寻求其最优解,并利用ADVIOSR仿真软件对传统匹配方式和双目标函数方式的匹配结果进行仿真,最终得以验证优化算法的有效性。
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