一种新的电动汽车感应电能传输系统设计方法_侯满哲
２０１７年第３６卷９月第９期机械科学与技术ＭｅｃｈａｎｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒＡｅｒｏｓｐａｃｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｅｐｔｅｍｂｅｒＶｏｌ．３６
２０１７Ｎｏ．９
ＤＯＩ：１０．１３４３３／ｊ．ｃｎｋｉ．１００３?８７２８．２０１７．０９００
ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎｗｐｕ－ｊｏｕｒｎａｌｓ．ｏｒｇ．ｃｎ／
收稿日期：２０１６０７２９
基金项目：国家自然科学基金项目（６１１０４０８８）资助
作者简介：侯满哲（１９８７－），讲师，硕士，研究方向为动力机械工程，
车辆工程，４９４０７６８９９＠ｑｑ．ｃｏｍ
一种新的电动汽车感应电能传输系统设计方法
侯满哲１，２，马宏１，贾方健３，王月亭１
１．河北建筑工程学院，河北张家口一０７５０００；２．湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室，长沙一４１００８２３．北京大学物理学院，北京一１００８７１?è???
÷
摘要：针对无线充电技术在电动汽车中的应用，提出了一种新型电力发射系统的设计方法三以矩形线圈和螺旋线圈为研究对象，最终确定采用复合绕组为最佳方案三通过计算单位面积互感系数得到磁通量密度，选择最优匝数和节距以形成均匀磁场，并且运用有限元分析获得发射端偏移容差的性能评估，从而使感应电能传输得到有效提升三模拟出所设计发射端的磁通量密度分布模式，所得结果与预先设计的计算值基本一致三复合结构发射端中，螺旋绕组使用非统一节距时，尽管发射端边缘处磁通量密度不可避免地有所下降，但其它大部分充电区域的磁通量密度仍保持均匀三关键词：无线充电；互感系数；有限元分析；感应电能；偏移容差
中图分类号：ＴＭ７６一一一文献标识码：Ａ一一一文章编号：１００３?８７２８（２０１７）０９?０００?
ＡＮｅｗＤｅｓｉｇｎＭｅｔｈｏｄｆｏｒＩｎｄｕｃｔｉｖｅＰｏｗｅｒＴｒａｎｓｆｅｒ
ＳｙｓｔｅｍｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃＶｅｈｉｃｌｅ
ＨｏｕＭａｎｚｈｅ１，２，ＭａＨｏｎｇ１，ＪｉａＦａｎｇｊｉａｎ３，ＷａｎｇＹｕｅｔｉｎｇ１
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ａｃｈｉｅｖｅｄ．Ｕｓｉｎｇｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓ，ｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓｏｆｔｈｅｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒａｒｅｅｖａｌｕａｔｅｄ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｉｔｓｔｏｌｅｒａｎｃｅｔｏｍｉｓａｌｉｇｎｍｅｎｔ，ｔｈｕｓｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｉｍｐｒｏｖｉｎｇｔｈｅｉｎｄｕｃｔｉｖｅｐｏｗｅｒｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ．Ｔｈｅｍａｇｎｅｔｉｃｆｌｕｘｄｅｎｓｉｔｙｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅｄｅｓｉｇｎｅｄｔｒａｎｓｍｉｔｔｉｎｇｔｅｒｍｉｎａｌｉｓｓｉｍｕｌａｔｅｄ，ａｎｄｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓａｒｅｂａｓｉｃａｌｌｙｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔｗｉｔｈｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎａｍｏｕｎｔｏｆｔｈｅｐｒｅ?ｄｅｓｉｇｎｅｄｍｏｄｅｌ．Ｉｎｔｈｅｔｒａｎｓｍｉｔｔｉｎｇｔｅｒｍｉｎａｌｏｆａｃｏｍｐｏｕｎｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｗｈｅｎｔｈｅｓｐｉｒａｌｗｉｎｄｉｎｇａｄｏｐｔｓｎｏｎ?ｕｎｉｆｏｒｍｐｉｔｃｈ，ａｌｔｈｏｕｇｈｔｈｅｍａｇｎｅｔｉｃｆｌｕｘｄｅｎｓｉｔｙａｔｔｈｅｅｄｇｅｏｆｔｒａｎｓｍｉｔｔｉｎｇｔｅｒｍｉｎａｌｉｓｕｎａｖｏｉｄａｂｌｙｒｅｄｕｃｅｄ，ｔｈｅｍａｇｎｅｔｉｃｆｌｕｘｄｅｎｓｉｔｉｅｓｉｎｍｏｓｔｏｔｈｅｒｃｈａｒｇｉｎｇａｒｅａｓｓｔｉｌｌｒｅｍａｉｎｕｎｉｆｏｒｍ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｗｉｒｅｌｅｓｓｃｈａｒｇｉｎｇ；ｍｕｔｕａｌｉｎｄｕｃｔａｎｃｅ；ｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓ；ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｐｏｗｅｒ；ｏｆｆｓｅｔｔｏｌｅｒａｎｃｅ一一近年来，感应电流无线充电技术在电动汽车中的应用取得了大量成果［１?４］三这项基于近场磁场的
技术被证实在固定式充电和动态式充电中都发挥着重要作用三该系统的关键因素是磁耦合线圈三大面积供能时，复合线圈可以用来形成一个单一的均匀磁场［５?７］三以往的研究中提出了各种模块配置布局，其中包括多层六边形线圈组合等［８］三但无论采用哪种配置布局，关键还是在每个模块内能否实现
网络出版时间：2017-07-08 17:42:11网络出版地址：https://www.360docs.net/doc/af8237436.html,/kcms/detail/61.1114.TH.20170708.1742.010.html
机械科学与技术第３６卷
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均匀磁场三
通常情况下，无芯平面线圈的偏移容差要比相对应的铁氧体磁芯强化线圈高，尽管后者在完全对准时电传输能力更好［９?１１］三对于线圈形状，矩形线圈则更为适宜三因为多个线圈构成单一表面时，使用圆形线圈会造成线圈组无覆盖面三采用多层布局固然可以解决这一问题，但费用也大大增加三在接收器中，使用较小的接收线圈可以进一步提高偏移容差三因此，发射端和接收端应选用不同的线圈布局三
本文中将着重介绍矩形发射端线圈的结构设计，这一结构更适合模块化应用三这里对最常见的线圈拓扑结构，即圈式结构和螺旋式结构进行了研究，最终采用了圈式 螺旋式复合结构，通过此结构来生成均匀磁场三为实现该复合结构的最优化设计，提出一种新型计算方法，即计算单位面积互感系数三当得出的单位面积互感系数保持恒定时，则认为磁场是均匀的三运用此方法，对一辆功率５ｋＷ，电感气隙１５０ｍｍ的电动汽车设计了充电系统三同时采用有限元分析法，在不同的偏移情况下，对磁场和负载功率进行了分析三
１ 发送端基本结构研究
图１ａ）和１ｂ）展示的两个系统中，发射端分别采用了圈式结构和螺旋式结构，接收端则都采用圈式结构三
图１一绕组省略图及相关参数
这两个系统均是针对上文所述的功率５ｋＷ，气隙１５０ｍｍ电动汽车的充电系统的需求而设计的三维数二操作频率等系数预先确定三发送端线圈数Ｎ１和接收端线圈数Ｎ２则是依据所需的蓄电池充电电
压和功率而定三在可供选择的匝数比为Ｎ１：Ｎ２的不同线圈组合中，应选择铜块量使用较少的组合三电线的横截面面积视所需电流密度而定三所选电流密度为３ ４Ａ／ｍｍ２三圈式发射端的具体系数根据文献［１２］设定，详细参数说明见表１三螺旋式发射端依据相同
的系数构建，相邻线圈间节距为１０ｍｍ三
表１一５ｋＷ电动汽车充电系统参数
一一参数名称
取值发射端匝数Ｎ１２７接收端匝数Ｎ２７
发射端尺寸Ｄ?Ｄ８００ｍｍ?８００ｍｍ接收端尺寸ｄ?ｄ４００ｍｍ?４００ｍｍ
气隙ｈ１５０ｍｍ初始电流ＩＰ１０Ａ
工作频率ｆ０
１００ｋＨｚ发射端线圈横截面面积Ｓ１３ｍｍ２接收端线圈横截面面积Ｓ２
１０ｍｍ２通过有限元软件分析建模，构建了圈式系统模型和螺旋式系统模型，将二者进行比较，并从
１５０ｍｍ的高度对发射端平面的磁通量密度进行扫描三磁通量密度分布如图２所示三
图２一有限元分析磁通量密度分布图
２
第９期一侯满哲等：一种新的电动汽车感应电能传输系统设计方法
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圈式发射端的磁通量密度分布模式图呈中心下凹的矩状形状三相反，螺旋式发射端的模式图的中心则向上凸起，并向四周逐渐下降，边缘处数值接近于零三分析研究表明，可以将以上两种结构进行组合，形成更均匀的磁通量密度三
２ 复合结构发射端最优化设计
电源和负载量等系数确定后，发射端和接收端
的互感系数便成为负载功率的主要决定因素
［１３?１４］
三
如果整个充电区域上的磁通密度均匀，互感系数将保持稳定，从而得到最大的偏移容差三因此，在设计
发射端之前，可以反过来用互感系数评估磁通量密度的均衡性三
互感系数由接收端线圈中的磁通量决定三图３
为两个不同边长的同心矩形线圈三接收端线圈分为
４段：ＭＮ二ＮＰ二ＰＱ和ＱＭ，集成这４段中产生的磁通量，根据毕奥?萨伐尔定律，计算得出互感系数［１５］
三
无论在发射端还是接收端中，多匝线圈的互感系数
均会以线圈匝数Ｎ１和Ｎ２翻倍三
图３一多匝同心矩形线圈
螺旋式结构可视作圈式结构的特殊情况三绕组中的每一圈均相当于一个单匝线圈，其互感系数可用式（１）计算得出三所有线圈的互感系数之和即为螺旋式结构的总互感系数，如式（２）所示三Ｍ＝
２μ０π
Ｎ１Ｎ２｛２（Ｄ＋ｄ）２＋ｈ２＋
２（Ｄ－ｄ）２＋ｈ２－
２２Ｄ２＋２ｄ２＋ｈ２－
（Ｄ＋ｄ）ｔａｎｈ－１［（Ｄ＋ｄ）／２（Ｄ＋ｄ）２＋ｈ２］－（Ｄ－ｄ）ｔａｎｈ－１［（Ｄ－ｄ）／２（Ｄ－ｄ）２＋ｈ２］－（Ｄ＋ｄ）ｔａｎｈ－１［（Ｄ＋ｄ）／
２Ｄ２＋２ｄ２＋ｈ２］－（Ｄ－ｄ）ｔａｎｈ－１［（Ｄ－ｄ）／
２Ｄ２＋２ｄ２＋ｈ２］｝
（１）
Ｍｔｏｔａｌ＝
eｉ
Ｍ（Ｄｉ）（２）
一一发射端和接收端不是中心对准时，应将式（２）扩展为非中心对准情况三此时需要选取不同的测试点进行评估，从而增加了复杂度三为了简化设计过程，研究中将单位面积互感系数作为调整对象，而非互感系数本身三将接收端的矩形边长ｄ从０逐步增加至Ｄ，根据式（３）计算出单位面积的互感系数为
ＭｔｏｔａｌＳ?è???÷
ｉ＝Ｍｔｏｔａｌ（ｄｉ）ｄ２ｉ
（３）
一一如果随着ｄ的变化，Ｍ／Ｓ的比值基本恒定，则认为磁通密度是均匀的三设计复合结构的发射端时，主要任务是选择合适的螺旋绕组圈数，并将相邻线圈间的节距调整至最佳数值三如图４所示，基于第二部分中设计的２７匝圈式结构发射端，这里将其改进为复合结构三首先，选定螺旋绕组的圈数三将圈数从１开始逐步增加，计算出相应情况下的单位面积互感系数三研究表明，当螺旋绕组的圈数为５时，相对应的磁通量密度分布图中心的凹面能够得到有效补偿三之后，调整节距三当螺旋绕组中的节距为统一值时，发射端中心的Ｍ／Ｓ值较高，但边缘处的数值则迅速下降三这一现象使得复合绕组中心部分的Ｍ／Ｓ值曲线也呈现相同的下降趋势三为了克服这一弊端，需对节距进行调整三缩小靠近外边缘处的节距，即增加螺旋绕组边缘处线圈密度，从而增加此处的磁通量密度三如图５所示，采用不均匀间距复合结构的发射端时，大部分区域的单位面积互感系数基本衡定，但边缘处依然有所下降，这种情况在任何结构中都无法避免三详细的节距
设置见表２三
图４一复合绕组布局及相关参数
３
机械科学与技术第３６卷
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／
图５一圈式二螺旋式二复合式绕组单位面积互感系数值
表２一复合绕组节距
节距均匀节距／ｍｍ
不均匀节距／ｍｍ
Ｓ１５３Ｓ２５４Ｓ３５５Ｓ４５６Ｓ５
５
７
３一设计成果及其偏移评估
使用有限元分析法，从１５０ｍｍ的高度重新扫描改进后的发射端平面磁通量密度三如图６所示，与圈式结构相比，改进后的复合式结构发射端的磁通量密度模式图更为均匀，中心部分尤为明显三这一特征与第三部分中互感系数的计算结果是一致的三
图６一复合式绕组磁通量密度有限元分析图
发送端与接收端不是中心对准时，磁通量分布将不均匀，互感系数也将随之波动三图７所示为双串口平衡式感应电力传输系统的等值电路图，其中Ｍ表示发送端和接收端之间的互感系数三其它要素还包括电源内部电阻Ｒｓ以及负荷内部电阻ＲＬ三方便起见，这里假定负荷是纯电阻性的三负载功率与Ｍ有很大关联性，用公式表示为
ＰＬ＝
ω２０Ｍ２Ｖ２
ＳＲＬ
［（ＲＳ＋Ｒ１）（ＲＬ＋Ｒ２）＋ω２０Ｍ２］
２
（４）
图７一双串口平衡式感应电力传输系统的等值电路图
一一本文中提及的复合结构发射端中，大部分充电区域的磁通密度是均匀的三然而，当接收端偏移程度较大时，电能输入能力评估也依然重要三如图８所示，此次研究从直线和斜线方向共选取了６个偏移点进行测试，图中红点代表接收端的中心三每种偏移情景下，使用有限元分析法，计算出互感系数和负载功率三如图９所示，偏移量越大，负载功率越低，最差情况下负载功率为额定记录的６０％三
图８一偏移评估测试点
图９一不同偏移量下的负载功率和互感系数
４一结论
针对无线充电技术在电动车中的应用，提出了一种新型电力发射机的设计模式三运用有限元分析
４
第９期一侯满哲等：一种新的电动汽车感应电能传输系统设计方法
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法，对常见的圈式结构和螺旋式结构的特点进行了研究，并在此基础上设计了一个复合结构发射器，该发射器适用于功率５ｋＷ，气隙１５０ｍｍ的系统三此次研究将单位面积互感系数作为性能优化指数，同时运用有限元分析法，模拟发射端的磁通量密度分布，所得结果与预期基本相符，从而有效改善感应电能传输效率三
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ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＲＦａｎｄＭｉｃｒｏｗａｖｅＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅ（ＲＦＭ），Ｄｅｃｅｍｂｅｒ９?１１，２０１３，Ｐｅｎａｎｇ．Ｐｅｎａｎｇ：ＩＥＥＥ，２０１３：
４７?５０［１１］一ＡｌｔｄｏｒｆｆＤ，ＢｅｃｈｔｏｌｄＭ，ｖａｎｄｅｒＫｒｕｋＪ，ｅｔａｌ．Ｍａｐｐｉｎｇ
ｐｅａｔ
ｌａｙｅｒ
ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ
ｗｉｔｈ
ｍｕｌｔｉ?ｃｏｉｌ
ｏｆｆｓｅｔ
ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｉｎｄｕｃｔｉｏｎａｎｄｌａｓｅｒｓｃａｎｎｉｎｇｅｌｅｖａｔｉｏｎ
ｄａｔａ［Ｊ］．Ｇｅｏｄｅｒｍａ，２０１６，２６１：１７８?１８９
［１２］一ＳａｌｌａｎＪ，ＶｉｌｌａＪＬ，ＬｌｏｍｂａｒｔＡ，ｅｔａｌ．Ｏｐｔｉｍａｌｄｅｓｉｇｎｏｆ
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功率变换器在新能源汽车驱动系统中的应用
功率变换器在新能源汽车驱动系统中的应用 功率变换器作为新能源汽车电机驱动系统的重要组成部分，在能源转换的过程中有着举足轻重的地位。 一、DC-DC变换器 DC-DC变换器在驱动系统中主要起到升压作用，由于电压源型电机驱动系统结构中降压特性、寿命短、可靠性低等缺陷与不足，目前市场上常见的解决方法是在驱动系统中增加一个DC-DC升压变换器(BOOST DC/DC)，使得三相电压源型电机驱动系统的主电路拓扑改进为DC-DC 级联电压源型PWM 逆变器（VSI）的结构拓扑结构。 电动汽车电气系统中的DC-DC 变换器将频繁波动的电池电压变换成一个稳定的电压为电机驱动系统提供电能，从而增强驱动系统的稳定性。目前电动汽车驱动系统大多采用DC-DC 级联VSI 的多级功率拓扑，这种结构优化了电机控制性能，减小了电池尺寸，避免了浪涌电压的不利情况。 BOOST DC/DC变换器主要特点： （1）需要能够控制功率流的双向流动，以确保动力电池的充放电功能； （2）功率大小需要匹配电机驱动系统的功率需求，一般与电机驱动系统集成设计，共用其冷却方式； （3）采用非隔离设计拓扑方式，一般采用普通的BUCK-BOOST拓扑方式，设计简单；（4）电路拓扑简单，但在整车设计开发中需要配合动力电池和电机系统一起来控制、配合整车方面的较为复杂。 二、DC-AC逆变器 逆变器通常分为电压输入式和电流输入式。在电动汽车驱动控制器中，逆变器是实现能量交直流转化的关键部件，用于电机的驱动或制动时的能量回收。电控系统最主要的损耗来源于逆变器部分。 由于需要大量的电感元件来模拟电流源，所以电流供给式逆变器很少用于电动汽车驱动。
电动汽车驱动电机匹配设计.
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
纯电动汽车制动系统计算方案
纯电动汽车制动系统计算方案 1 2020年4月19日
文档仅供参考 目录 前言............................................................................ 错误!未定义书签。 一、制动法规基本要求 ............................................ 错误!未定义书签。 二、整车基本参数及样车制动系统主要参数 ......... 错误!未定义书签。 2.1整车基本参数................................................ 错误!未定义书签。 2.2样车制动系统主要参数 ................................ 错误!未定义书签。 三、前、后制动器制动力分配 ............................. 错误!未定义书签。 3.1地面对前、后车轮的法向反作用力 ............ 错误!未定义书签。 3.2理想前后制动力分配曲线及 曲线 ............. 错误!未定义书签。 3.2.1理想前后制动力分配 .......................... 错误!未定义书签。 3.2.2实际制动器制动力分配系数............... 错误!未定义书签。 五、利用附着系数与制动强度法规验算 ................. 错误!未定义书签。 六、制动距离的校核 ................................................ 错误!未定义书签。 七、真空助力器主要技术参数................................. 错误!未定义书签。 八、真空助力器失效时整车制动性能 ..................... 错误!未定义书签。 九、制动踏板力的校核 ............................................ 错误!未定义书签。 十、制动主缸行程校核 ............................................ 错误!未定义书签。十一、驻车制动校核 ................................................ 错误!未定义书签。 1、极限倾角 ....................................................... 错误!未定义书签。 2、制动器的操纵力校核.................................... 错误!未定义书签。 I 2020年4月19日
电动车悬架系统设计
摘要 随着汽车工业技术的发展，人们对汽车的行驶平顺性，操纵稳定性以及乘坐舒适性和安全性的要求越来越高。汽车行驶平顺性反映了人们的乘坐舒适性，而舒适性则与悬架密切相关。因此，悬架系统的开发与设计具有很大的实际意义。 本次设计主要研究的是比亚迪F3轿车的前、后悬架系统的硬件选择设计，计算出悬架的刚度、静挠度和动挠度及选择出弹簧的各部分尺寸，并且通过阻尼系数和最大卸荷力确定了减振器的主要尺寸，最后进行了横向稳定杆的设计以及汽车平顺性能的分析。本设计在轿车前后悬架的选型中均采用独立悬架。其中前悬架采用当前家庭轿车前悬流行的麦弗逊悬架。前、后悬架的减振器均采用双向作用式筒式减，后悬则采用半拖曳臂式独立悬架振器。这种结构的设计，有效的提高了乘座的舒适性和驾驶稳定性。采用CAXA软件分别绘制前后悬架的装配图和部分主要零件图。 关键词：悬架；平顺性；弹性元件；阻尼器；
Abstract With the development of the automobile industry of motor vehicles on ride comfort, handling and stability as well as comfort and safety of the increasingly demanding, Vehicle Ride also closely related with the suspension. Therefore, the design of the suspension system has a practical significance. The main design of the study is BYD F3 car front and rear the suspension system of choice of hardware design, calculate the suspension stiffness, static and dynamic deflection deflection. By damping and unloading of the largest absorber identified the main dimensions. Finally, the design of the horizontal stabilizer. The design of the car before and after the suspension are used in the selection of independent suspension. Suspension of them adopted before the current family sedan before hanging popular McPherson suspension, was suspended after a drag arm suspension. Before and after the suspension of the shock absorber have adopted a two-way role-Shock Absorber. The design of this structure, effectively raising theof comfort and driving stability. By CAXA software were drawn before and after the suspension of the assembly and parts plans. Key words: suspension; ride comfort; elastic element;buffer;
电动汽车直流对直流转换器的设计和测试 (白皮书)
是德科技 新兴混动汽车和电动汽车直流对直流 转换器设计和测试解决方案 白皮书 作者： Mike Hawes 是德科技汽车与能源解决方案 研发规划经理
目录 引言 (03) 行业趋势如何影响电动汽车直流对直流转换器的设计和测试？ (06) 新兴电动汽车直流对直流转换器设计和测试解决方案 (08) 总结 (11)
引言 现如今，随着混动和电动汽车销量的增长，汽车业电动化的投资和开发力度也在日益加大。尽管 2016 年电动汽车 (EV) 仅占客车销售量的不到 1%，但 2015 年到 2016 年电动汽车的销售增幅已 达 60%1。特斯拉、雪佛兰等汽车厂家已在一定程度上消除了人们购买电动汽车的某些疑虑。一 次充电可以续航 200 英里以上（雪佛兰Bolt：238 英里、特斯拉 Model 3：220 英里），减少了 人们对电动汽车行驶里程的焦虑。这样的里程足以让通勤人士和短程旅行者放心往返，而不必担 忧充电站的地点和充电时间。售价也在下降，特斯拉最近推出的首款 Model 3 车型，起步价仅为 3.5 万美元。Model 3 是埃隆?马斯克面向大众市场的首款电动汽车，其总产量还计划再增加 10 倍。中国在截止 2020 年的最新五年计划中，准备新增 480 万个充电桩2。中国的空气污染日益 严重，已有 100 多个城市的人口超过 100 万，因此，零碳排放的汽车定将成为大势所趋。 然而，许多制造商只是制造“合规”的电动汽车，仅仅停留在满足二氧化碳排放的法规要求上。 电动汽车行业目前还未产生盈利。经验表明，新的动力总成技术通常需要一个以上的设计周期才 能走上盈利。电动汽车动力总成组件（牵引电机/转换器、功率转换器和电池）的成本压力正在 推动新的基础性技术的开发。例如，为了增加电动汽车的续航里程，需要开发更大容量的锂离子 电池，使其达到 60 Ah 或更高。锂电池可以增加电动汽车的续航里程，但与铅酸电池相比，其可 靠性较低，需要额外的验证测试和对制造流程持续监控。想要从传统内燃机（ICE）市场争夺更 大的份额，电动汽车制造商的成本压力还会持续增加。 另一方面，混动汽车（HEV）目前已经有了一段时间的盈利。据日经新闻报道，本田和丰田所有 的混动汽车自 2009 年开始都已实现盈利 3，并且销售利润与传统内燃机汽车相当。混动汽车的 销量远大于电动汽车，而且在可预见的未来将会占据市场主导地位（参见图 1）。欧洲许多汽车 OEM 厂家都在郑重宣布加大中度混动（MH）技术的投入。事实上沃尔沃已在近期宣布，截止到 2019 年其全部新车都将采用电动发动机。中度混动（MH）技术需要的投资比全部混动技术低近 50%，但仍可将二氧化碳排放量减少多达 15-20%。减少二氧化碳排量的中度混动技术平衡了合 规与投资成本最小化的需求，因此采用该技术的汽车能够保持与内燃机汽车具有相当竞争力的 价格。 1. 根据国际能源署（IEA）2017 年的全球电动汽车前景报告，电动汽车销量从 2015 年到 2016 年增加了 60%，全球销售的电动/混动汽车已逾 200 万台。 2. 2016-2020 年中国电动汽车充电站市场和充电桩行业预测；2016 年 2 月 7 日，美国东部时间 23:04，引自 ReportsnReports。 3. 本田和丰田 2009 年：来源：日本日经新闻。
纯电动汽车制动系统计算方案
目录 前言 (1) 一、制动法规基本要求 (1) 二、整车基本参数及样车制动系统主要参数 (2) 2.1整车基本参数 (2) 2.2样车制动系统主要参数 (2) 三、前、后制动器制动力分配 (3) 3.1地面对前、后车轮的法向反作用力 (3) 3.2理想前后制动力分配曲线及 曲线 (4) 3.2.1理想前后制动力分配 (4) 3.2.2实际制动器制动力分配系数 (4) 五、利用附着系数与制动强度法规验算 (9) 六、制动距离的校核 (11) 七、真空助力器主要技术参数 (12) 八、真空助力器失效时整车制动性能 (12) 九、制动踏板力的校核 (14) 十、制动主缸行程校核 (16) 十一、驻车制动校核 (17) 1、极限倾角 (17) 2、制动器的操纵力校核 (18)
前言 BM3车型的行车制动系统采用液压真空助力结构。前制动器为通风盘式制动器，后制动器有盘式制动器和鼓式制动器两种，采用吊挂式制动踏板，带真空助力器，制动管路为双回路对角线（X型）布置，安装ABS系统。 驻车制动系统为后盘中鼓式制动器和后鼓式制动器两种，采用手动机械拉线式操纵机构。 一、制动法规基本要求 1、GB21670《乘用车制动系统技术要求及试验方法》 2、GB12676《汽车制动系统结构、性能和试验方法》 3、GB13594《机动车和挂车防抱制动性能和试验方法》 4、GB7258《机动车运行安全技术条件》 400N
二、整车基本参数及样车制动系统主要参数 2.1整车基本参数 2.2样车制动系统主要参数
本车型要求安装ABS 三、 前、后制动器制动力分配 3.1地面对前、后车轮的法向反作用力 在分析前、后轮制动器制动力分配比前，首先了解地面作用于前后车轮的法向反作用力（图1）。 由图1，对后轮接地点取力矩得： 1z g du F L Gb m h dt =+……………………（1） 式中：1z F —地面对前轮的法向反作用力，N ； G —汽车重力，N ； b —汽车质心至后轴中心线的水平距离，m ； m —汽车质量，kg ； g h —汽车质心高度，m ； L —轴距，m ； du dt —汽车减速度2/m s 。 对前轮接地点取力矩，得： 2z du F L Ga m dt =-……………………（2） 式中：2z F —地面对后轮的法向反作用力，N ； a —汽车质心至前轴中心线的距离，m 。 12()()z g z g G F b h L G F a h L ???=+??? ?=-?? (3)
电动汽车底盘结构的设计与分析
……………………. ………………. ………………… 山东农业大学 毕 业 论 文 题目： 电动汽车底盘结构的设计与分析 院 部 机械与电子工程学院 专业班级 车辆工程二班 届 次 2014届 学生姓名 衣光亮 学 号 20100673 指导教师 玄冠涛 二零一四年六月十二日 装 订 线 ……………….……. …………. …………. ………
目录 摘要 (1) Abstract.................................................... . (2) 引言 (3) 1.电动汽车底盘结构 (3) 1.1电动汽车底盘 (3) 1.2 电动汽车底盘设计方法 (3) 1.3电动汽车底盘结构的分析方法 (4) 1.4电动汽车底盘优化设计方案 (6) 2. 电动车底盘结构静态分析 (6) 2.1底盘结构六种工况静力学分析 (7) 2.1.1 底盘满载四轮同时着地工况分析 (7) 2.1.2 底盘满载前轮一侧悬空工况分析 (8) 2.1.3 底盘满载后轮一侧悬空工况分析 (9) 2.1.4 底盘满载对角两轮悬空工况分析 (11) 2.1.5 底盘满载紧急制动工况分析 (12) 2.1.6 底盘满载转弯工况分析 (13) 2.2 底盘结构优化处理 (14) 3. 电动汽车底盘结构动态分析 (15) 3.1 底盘四轮着地工况模态分析 (15) 3.2 底盘前轮一侧悬空工况模态分析 (17) 3.3 底盘紧急制动工况模态分析 (20) 3.4 底盘紧急转弯工况模态分析............................ . (22) 结论 (25) 参考文献 (26) 致谢 (27)
详解电动汽车传动系统原理、传动方式及拓扑构架设计
详解电动汽车传动系统原理、传动方式及拓扑构架设计 随着现代汽车电子技术的发展，新能源汽车、电动汽车的出现无疑给整个行业注入了一股新鲜而且充满挑战性的血液。凭借可以减少很多废弃物、有害气体的排放，对整个社会的生活环境都有很大的改善效果，得到社会及国家的高度的重视，具有很好的发展前景。下面我们就来从电动车的结构引入到电动汽车传动系统，并分析它的工作原理、传动方式、优势等，并简单的列举一些成功的应用案例。电动汽车和普通的汽车不同，它是用车载电源提供行驶的动力，用电机来驱动车轮的运动，而不是用点火装置来提供向前运动的力。我们知道，电动汽车主要是由电力驱动及控制系统、驱动力传动系统、工作装置等各个部分组成。它的工作原理是蓄电池中提供恒定的电流输出，这些恒定的电路通过电力调节器进行一次转换成可以驱动电动机的合适的电流和电压，从而可以驱动整个动力传动系统的正常运行，经过他们之间相互的作用最终给汽车提供可以运行的动力汽车可以正常的行驶。由此可见，电动汽车传动系统的有效性和安全性直接影响着整个系统的运行。电动汽车传动系统原理是直接将电动机的驱动转矩传给汽车的驱动轴。汽车传动轴在采用电动轮驱动时，由于它是靠车载电源提供动力源驱动电动机因而可以实现带负载启动，无需离合器;也正是因为是车载电源可以提供恒定的电流，中间会有电路控制的环境来实现驱动电机的方向和转速的控制，所以不需要倒档和差速器。若采用无级调速，就可以实现自动控制，无需变速器。电动汽车传动系统的传动方式主要有三种：(1)电机+传动轴+后桥(2)电机+变速箱+后桥(3)电机+磁力变矩器+后桥以目前的变速箱技术成熟度而言，除了传统车的变速箱外还没有一款真正成熟的适用于电动汽车的产品，最可靠和适用的传动方式还是电机+传动轴+后桥的直驱方案。当然在具体的设计时，我们需要更具实际情况来设计，包括电机的位置、电源的位置、驱动负载的能力、行驶速度要求、稳定性等这些都需要综合的来考虑。了解车辆效率损失分配即从发动机输出的功率消耗在不同汽车部件上的量及比例。这对改善车辆总体的传动效能非常有用，以达到适当配置资源，改善性能的目的。各种损失，使用安装在车辆适当位置的传感器进行测定。电动汽车传动系统拓扑构架设计汽车动力传动系统采用传统的内燃机和电动机作为动力能源，通过混合使用热能和电能两套系统开动汽车。在低速小功率运行时可以关闭发动机，采用电动机驱动;而高速行驶时用内燃机驱动;通过发动机和电动机的协同工作模式，将车辆在制动时产生的能量转化为电能，并积蓄起来成为新的驱动力量.从而在不同工况下都能达到高效率。一般上有串联式、并联式、混联式和复合式4种布置形式。(1)串联式—下图中采用的电力电子装置只有电机控制器,电池和辅助动力装置都直接并接在电机控制器的入口，属于串联式，车辆的驱动力只来源于电动机。 (2)并联式—下图中是典型的并联式动力系统结构，通常在电池和电机控制器之间安装了一个DC/DC变换器,电池的端电压通过DC/DC变换器的升压或降压来与系统直流母线的电压等级进行匹配。车辆的驱动力由电动机及发动机同时或单独供给。(3)混联式----采用四轮驱动、前后轮分别与不同的驱动系相连，后轮驱动有发动机、后置电机、发电机、变速器等组成，前轮驱动由前置电机、发电机组成。由于它使用不同的驱动方式，所以整个电动汽车传动系统既分离又相关联，可以更好的控制。下图就是一个简单的混联式的拓扑构架。同时具有串联式、并联式驱动方式。(4)复合式---改结构主要集中于双轴混合动力系统中，前轴和后轴独立驱动，前轮和后轮之间没有任何驱动抽或转电力主动型的设计，这种独立的驱动，让传动系统各个部件在运行过程中相互独立控制，因此可以有更好的传输能力。要让整个系统可以更好的运行，除了结构设计方面需要注意之外，还有一个就是电动汽车传动系统的参数设计也需要合理的匹配，这些参数对传动结构的性能影响也是很大的。这一方面的知识，小编在这边文章就不具体介绍了。总结能源问题和环境污染问题是现在社会日益突出的问题，深受国家的重视。因此寻找新能源汽车可以减少废气排放，让能源可以更好的利用在汽车电子设计行业是当务之急。电动汽车正是因为具有上面
纯电动汽车制动能量回收技术
纯电动汽车制动能量回收技术 电动汽车制动能量回收技术是利用汽车在踩动刹车进行减速时将制动效能转变为电能储存并回收到电池当中，摩擦能量没有被浪费掉而是变相扩充了电池的容量，增加了纯电动汽车的续航里程，并且减少了刹车系统耗材的磨损。 电动汽车在“新能源”话题备受瞩目的今日已经不是个陌生词语，但是电动汽车的历史比大多数人想像得要长很多。1896年还推出了为电动车换电的服务，也就是我们今天所说的“充电桩”的雏形[仇建华，张珍，电动汽车制动能量回收方式设计[J].上海汽 车.2012，12.]；在十九世纪末二十世纪初的交通大变革中，电动汽车作为一种新型事物快速成长但又迅速陨落。有社会环境的影响也有自身条件的限制。 目前常见的纯电动汽车，其动力电池组、电池变换器和电动机之间为电气连接，电动机、减速器和车轮之间为机械连接。 纯电动汽车制动能量回收技术研究背景 ?动车从登上历史的舞台开始，续航性能如何提升一直是人们争议很大的点。从根本上来说，续航能力可以通过改进蓄能和驱动方式来提高，除此之外，制动能量回收也是重要的方式之一。 制动能量回收，简单来说，就是把电动汽车的电机组中无用的部分、不需要的部分，甚至有害的惯性转动带来的动能转化为电能，并返回给蓄电池，与此同时产生制动力矩，使电动机快速停止惯性转动，这整个过程也就成为再生制动过程[叶永贞，纯电动汽车
制动能量回收系统研究[D].山东：青岛理工大学，2013.]。 电动汽车发展至今，已有大部分安装了类似装置以节约制动能，经过研究发现，在行驶路况频繁变化的路段，制动能量回收技术可以增加20%左右的续驶里程。 制动能量回收方法 制动能量回收方法有常见三种： 飞轮蓄能。特点：①结构简单；②无法大量蓄能。 液压蓄能。特点：①简便、可大量蓄能；②可靠性高。 蓄电池储能。特点：①无法大量蓄能②成本太高。 电动汽车制动能量回收系统的结构 无独立发电机的制动能量回收系统。①前轮驱动制动能量回收系统；②全轮驱动能量回收制动系统。有独立发电机的制动能量回收系统。 系统传动方式 液压混合动力系统的系统传动方式有四种：串联式；并联式；混联式；轮边式。 串联式混合动力驱动系统。串联式混合动力驱动系统，动力源有：发动机和高压蓄能器。 这种方式只适合整车质量小、车速不能过高的小型公交车等。 并联式混合动力驱动系统。并联式混合动力驱动系统动力源是发动机和高压蓄能器。但并联式车辆在制动能量再生系统不工作或出故障时可以由发动机单独直接驱动车辆。 并联式系统的驱动路线有两条，一条是由发动机传给变速器，
电动汽车自动变速器设计研究
电动汽车自动变速器设计研究 时间:2011-04-30 14:39来源:南昌大学机电工程学院作者:黄菊花等点击: 次 本文首先简述了常见自动变速器的结构原理和优缺点，结合电动汽车电机特性和双离合器自动变速器的优点，提出将两挡双离合器自动变速器应用于电动汽车。 0引言 电动汽车以可再生清洁的电能为动力，克服了传统内燃机汽车的环境污染和资源短缺问题；电动汽车牵引电机相对传统内燃机具有较宽的工作范围，并且电机低速时恒转矩和高速时恒功率的特性更适合车辆运行需求。然而固定速比减速器仅有一个挡位，使得电动汽车电机常处在低效率区域，既浪费宝贵电池能量而使续驶里程减少，又提高了对牵引电机的要求。电动汽车牵引电机既要在恒转矩区提供较高瞬时转矩，又要在恒功率区提供较高运行速度，才能满足车辆的高速、爬坡和加速等整车性能要求。为使电动汽车发挥其优越性，并降低电动汽车对动力电池和牵引电机要求，电动汽车传动系统应多挡化。 手动变速器换挡操纵复杂以及换挡过程中需要切断动力源影响电动汽车的驾驶性能和舒适性。自动变速是车辆变速发展趋势，自动变速器相对手动变速器具有较高整车的安全性、舒适性等性能。基于平行轴式手动变速器的双离合器自动变速器，不仅继承了手动变速器传动效率高、结构紧凑、价格便宜等许多优点；同时还解决了换挡动力中断问题，也保留了液力自动变速器、无级自动变速器等换档品质好的优点。因此电动汽车采用两挡双离合器自动变速器具有更好的整车性能。 1电动汽车自动变速器结构原理 1.1系统结构原理图 图1 所示为两挡双离合器自动变速器系统结构原理图，它以变速器电控单元为中心，接收制动踏板、选择开关、加速踏板等传感器获知的信号，同时可以利用CAN 总线技术接收来自整车控制器的信号，如车速、电机转速等信号。变速器电控单元采集当前路况信息，通过一定的换挡规律发出信号指令，控制离合器执行机构操纵离合器的分离与结合等动作。
新能源汽车电气技术教案47-48-新能源汽车制动系统认知
教学设计
教学过程 教学环节教师讲授、指导（主导）内容 学生学习、 操作（主体）活动 时间 分配 一、二、三、组织教学： 组织学生起立，师生问好。 导课部分： 作为一名新能源汽车售后服务人员，你知道纯电动汽车、混 合动力汽车制动系统于传涛的汽车制动系统有什么区别吗？ 新授部分： 1.混动汽车制动系统的工作原理 电源开关打开后，蓄电池想控制器供电，控制器开始工作， 此时Emb信号灯显示系统应正常工作。驾驶员进行制动操作 时，首先由电子制动踏板行程传感器弹指驾驶员的制动意图， 把这一信息传给ECU。ECU汇集轮转速传感器、制动踏板行 程传感器等各路信号。根据车辆行驶状态计算出每个车轮的 最大值动力，在发出指令给执行器，让其执行哥车轮的制动， 电动机械制动器能快速而精确的提供车轮所需制动力，从而 保证最佳的整车减速和车辆的制动效果 2.制动能量回收系统 制动能量回收是电动汽车与混合动力汽车重要技术之一, 也 是它们的重要特点。在普通内燃机汽车上,当车辆减速、制动 时,车辆的运动能量通过制动系统而转变为热能,并向大气中 释放。而在电动汽车与混.合动力汽车上,这种被浪费掉的运动 能量已可通过制动能量回收。 3.制动能量回收系统的原理 一般情况下,在车辆非紧急制动的普通制动场合,约1/5的能量 可以通过制动回收。制动能量回收按照混合动力的工作方式 不同而有所不同。在发动机气门不停止工作场合,减速时能够 回收的能量约是车辆运动能的1/3。通过智能气门正时与升程 控制系统使气门停止工作,发动机本身的机械摩擦(含泵气损 失)能够减少约70%。回收能量增加到车辆运动能量的2/3。 班长报告出勤人数、 事由 学生进行回答 多媒体课件、动画演 示，制冷系统各部件 的作用。 2分 5分 15分 15分 15分 15分
纯电动汽车传动系统知识分享
第一章绪论 1.1 课题的目的意义： 1.1.1 纯电动汽车的背景 当前，我国电动汽车发展已经进入关键时期，既面临重大的发展机遇，也面临着严峻的挑战。我国电动汽车发展中还存在很多需要解决的问题，如核心技术还不具备竞争力，企业投入不足，政府的统筹协调能力还没有充分发挥等。总体上看来，我国电动汽车产业，起步不晚，发展不慢，但是由于传统汽车及相关产业基础相对薄弱、投入不足，差距仍然存在，中高端技术竞争压力越来越大，因此，必须加大攻坚力度，推动我国汽车产业向创新驱动转型，提高核心技术竞争力，确保我国汽车行业的可持续发展。 纯电动汽车使用电动机作为传动系统的动力源，缓解了能源紧缺的压力，实现了人们长期以来对汽车零尾气排放的期盼，传动系统作为汽车的核心组成部分，其技术创新是纯电动汽车发展的必经之路。 1.1.2 纯电动汽车的意义 近年来，关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开发研究三方面。 能量存储系统相当于纯电动汽车的发动机，是纯电动汽车电动机所需电能的提供者。目前，铅酸蓄电池是使用最为广泛的，但其充电速度较慢，使用寿命短，节能环保差。随着电动汽车技术的发展，其他电池正在渐渐取代着铅酸蓄电池。目前发展的新电源有纳硫电池、锂电池、镍镉电池、飞轮电池、燃料电池等，尽管这些新电源投入应用，但是短时间内还是无法解决纯电动汽车电源充电缓慢，电量存储低续航里程短的问题。 纯电动汽车整车控制策略的开发研究一直在紧锣密鼓的进行着，整车控制系统是纯电动汽车实现整车控制和管理的关键，是实现和提高整车控制功能和性能水平的一个重要技术保证。其核心技术主要体现在整车控制软件的架构设计、转矩控制策略以及对整车和各系统得能量管理上。尽管控制策略的开发研究一直没有间断，但是，系统开发较为复杂，进度较慢。
电动汽车拆解2——DC-DC转换器
DC-DC 转换器（一）：提高电压转换效率 TDK 已开始向混合动力车及电动汽车提供 “DC -DC 转换器”。电动汽车充电电池的电压高达数 百伏。DC-DC 转换器将充电电池的电压降至14V ，提 供给铅蓄电池。再把铅蓄电池作为电源驱动发动机 的辅机类、雨刷及前照灯等器件。 世界首款量产混合动力车的投入使用已经12年。 包括TDK 在内，DC-DC 转换器单位体积的功率密度逐 年提高，估计今后也是这一趋势。 TDK 的DC-DC 转换器于1997年实际应用于混合动力车。本田将在现行的“思域混合动力车”和新款Insight 上采用（图1）。还被部分海外厂 商应用于混合动力车。 Insight 之所以采用TDK 制造的DC-DC 转换器， 是因为能够满足小型与轻量化的要求。本田对Insight 减小了包括DC-DC 转换器和逆变 器在内的PCU （功率控制单元）尺寸及镍氢充电电池的尺寸。这些器件在思域混合动力车中曾配置在后座后面，而在Insight 中，却配置在行李舱下面，以 使行李舱的可用空间比以前增大。DC-DC 转换器的小型化有利于扩大行李舱容量，降低成本。 Insight 上使用的最新款DC-DC 转换器与思域混 合动力车上配备的原产品相比，重量减轻45％，容 积减小5％（图2）。重量低于1kg 。转换效 率确保 在90％以上。 省去交流发电机 混合动力车及电动汽车导入DC-DC 转换器之后， 可省去交流发电机。交流发电机利用发动机的旋转发电，发出的电为铅蓄电池充电（图3）。电动汽车的充 电电池容量很大。因此，以充电电池为电源，能够利用DC-DC 转换器为铅蓄电池充电。从而可以省去原来的交流发电机（图4）。Insight 就未配备 交流 发电机（图5）。 图1： 本田新款混合动力车“Insight”的后座周围采用小型化PCU （功率控制单元）。原来配置在后座后面，通过小型化，得以配置在行李舱下面。后座后面可 以当作行李舱空间使用。 图 2：Insight 采用的DC-DC 转换器将混合动力车配备的数100V 的充电电池电压降至铅蓄电池的14V 电压。Insight 采用的方式（空冷 式）。
电动汽车驱动控制系统设计.
电动汽车驱动控制系统设计 摘要 驱动系统是电动汽车的心脏，也是电动汽车研制的关键技术之一，它直接决定电动汽车的性能，本文根据异步电动机矢量控制理论，结合电动汽车的实际要求，研究设计基于无速度传感器矢量控制的电动汽车驱动系统。矢量控制通过坐标变换将定子电流矢量分解为转子磁场定向的两个直流分量并分别加以控制，从而实现异步电动机磁通和转矩的解耦控制，已达到直流电动机的控制效果。最后，在Matlab环境中建立了仿真系统，验证了无速度传感器矢量控制系统原理应用于电动汽车驱动系统的可行性。 关键词：电动汽车；驱动系统；异步电动机；无速度传感器矢量控制
ABSTRACT Driving system is the heart of EV and one of the key parts of the vehicle that determines the performance of the EV directly. According to the control technique、the method of induction motor drive system and based on the factual requirement of EV, the speed sensorless vector control was designed in this article. By transforming coordinate, the stator current is decomposing two DC parts which orientated as the rotator magnetic field and controlled respectively, So magnetic flux and torque are decoupled. It controls the asynchronous motor as a synchronous way. Finally, intimation system is established in the environment of Matlab to validate these control arithmetic. The system proved its enormous practical value of application. Key words: EV; Drive system; Induction motor; speed sensorless vector control
电动汽车助力器
电动汽车真空助力制动系统的匹配计算与研究 以某微型汽车为例，建立了其真空助力制动系统的数学模型，对燃油汽车改装为电动汽车后的制动系统真空助力匹配进行了计算分析，从而为电动汽车真空助力系统中真空罐、真空助力器、真空泵的选型和匹配提供了理论依据。通过试验验证可知，本文的真空罐及真空泵阀值选择合理，电动真空泵工作时间为4~6 s。 绝大多数微型汽车和轿车采用真空助力伺服制 动系统。传统燃油汽车由发动机提供真空助力源，而纯电动汽车或燃料电池汽车的制动系统由于没有真空动力源而丧失真空助力功能，仅由人力所产生的制动力无法满足行车制动需要，因此需要对制动系统真空助力装置进行改装，而改装的核心问题是产生足够压力的真空源。考虑到行车制动可靠性及能源的节约，有必要对真空助力制动性能进行合理分析计算，以此为电动真空泵、真空储能机构的选择或设计提供理论依据。本文以改装的纯电动汽车为例，对其真空助力制动系统进行计算分析，在保证制动性能的前提下，设计出合理的所需真空度及合适的真空储能罐，为电动真空泵的选型提供理论依据。 原车采用带有真空助力装置的双管路液压制动系统和前盘后鼓式制动器。真空助力器安装于制动踏板和制动主缸之间，由踏板通过推杆直接操纵，真空助力器的真空伺服气室由带有橡胶的活塞分为常压室(与真空源连接)与变压室，一般常压室的真空度为66 . 7 kPa 。真空助力器所能够提供的助力大小取决于其常压室与变压室气压差值。制动系统真空助力装置的真空源来自于发动机进气歧管。拆除发动机总成后，制动系统由于没有了真空源而丧失真空助力功能，为此，需要重新匹配一个能够提供足够压力的真空源。若采用真空泵与电源直接相连的方案，一旦汽车接通电源，真空泵就开始持续工作，这样的工作情况比较苛刻，根据整车道路试验情况，汽车在城市工况下行驶6000 km后，电动真空泵就出现损坏。虽然现在真空泵寿命最小可以达到600h，但还是不能达到可以接受的目标行驶里程，故需要增加真空储能机构来延长行驶里程。真空泵采用间歇性工作模式，可以提高制动系统的工作寿命和可靠性。 图1为改装后的电动汽车真空助力制动系统。电动汽车起动时，控制程序会检测真空储能罐中的真空度。在行驶状态下，监控系统会监控真空储能罐中的真空度，低于设定的下限值时立即启动真空泵工作，达到设定的上限值时真空泵停止工作。 当真空助力器初始真空度小于34.7 kPa时，制动器不能提供足够的制动力 真空储能罐体积为2L 在一次完全制动工况下，真空储能罐中真空度降低值为48.4 kPa，即真空泵在不工作状态下，储存的真空度要够一次完全制动，就不得小于48.4 kPa。 真空度压力建立关系曲线如图4所示，从中可以看出，到60 kPa以后，斜率变小，制动真空泵压力建立时间增大。因此，真空度的选择要兼顾真空泵寿命和助力效果。电动机不工作时，踩下制动踏板时的真空度为48.4 kPa。结合真空泵真空度压力建立特性，电动真空泵停
电动汽车悬架、底盘系统
第二章悬架、底盘系统 1、悬架、底盘系统概况 早年生产的汽车是人们的代步工具，当时的电动汽车是将生产的能量转换成机械能。50年代后，汽车设计主要是考虑人体工学和汽车外观完美的流线型。60年代，随着汽车保有量和汽车速度的增加，交通事故频发成了比较严重的社会问题。未来防止交通事故的发生，除指定新的交通法规加以限制外，还改造了制动装置和添加了许多安全装置。70年代后，能源危机和环境保护是汽车以机械控制系统或液压控制系统为主。到了80年代，随着电子技术的发展，汽车上的电子系统可以说无处不见，电子控制成为电动汽车上的主要控制。如今，已由传统电器发展到电脑、传感器为核心的电子技术阶段。现代电动汽车广泛采用电脑及先进的传感器等电子部件，使电动汽车性能大为改善，提高了经济性和操作方便性、工作可靠性、维修简便性与乘坐舒适性，排气污染也得到了较好的控制，尤其是在电动汽车的安全性、操作智能化方面更加突出。在电动汽车底盘方面，随着电脑控制的引入，电动汽车行驶状态中各种动作。都可以进行更加精密的控制。如电动汽车速度自动控制系统，在行驶条件许可时，将车速控制在一定的范围内，使电动汽车恒速行驶，驾驶员只需操作转向盘。总之，电子控制系统使电动汽车控制项目增多，精度提高，功能增强，特性稳定。 目前，电动汽车底盘电子控制技术已得到了迅速发展。制动防抱死系统（ABS）和空气气囊的使用，对汽车制动安全性和碰撞后的安全性起到了很大改善作用。因此，ABS和空气气囊不仅在一些轿车上使用，许多货车上也都使用，ABS和空气气囊逐渐成为现代电动汽车上的标准配备。近些年来，汽车防滑转电子控制系统（ASR）也在一些电动汽车上得到应用。ASR的应用，提高了汽车的起步、加速、通过滑溜路面的能力和汽车在这些情况下的操作稳定性。电子控制自动变速器比较早的纯液力控制的自动变速器又前进了一大步，其控制精度和控制范围是纯液力控制自动变速器无法实现的。电子控制自动变速器通过适时、准确地自动换挡控制，提高了汽车操纵行、舒适性和安全性，也使汽车燃油消耗有可能比使用普通变速器的汽车更低。电子控制悬架可根据不同的路面、车速等情况自动控制悬架的刚度和阻尼以及车身的高度，使得汽车的乘坐舒适性和操作稳定性进一步提高。此外，动力转向电子控制系统、汽车行驶速度控制系统等电子控制装置的使用都使汽车的操作性、安全性和舒适性等得到了进一步的提高。
新能源汽车电制动简述
新能源汽车电制动简述 概述：全文共5部分。第一部分，纯电动汽车制动系统概述，主要介绍电动真空助力系统的主要组成元件和工作原理；第二部分，混合动力汽车制动系统，主要介绍混合动力汽车电子制动控制系统的主要组成元件和工作原理；第三部分，制动能量回收系统，主要介绍制动能量回收系统的原理和能量回收模式；第四部分，拓展知识，主要介绍EMB电子机械制动系统、brake-by-wire的发展简介；第五部分，案例，主要介绍本田第四代IMA混合动力系统的制动能量回收系统控制；第六部，传统汽车刹车系统，主要介绍鼓式和盘式刹车。 一、纯电动汽车制动系统 纯电动汽车采用的液压制动系统与传统汽车基本结构区别不大，但是在液压制动系统的真空辅助助力系统和制动主缸两个部件上存在较大的差异。 绝大多数的汽车采用真空助力伺服制动系统，人力和助力并用。真空助力器利用前后腔的压差提供助力。传统汽车真空助力装置的真空源来自于发动机进气歧管，真空度负压一般可达到0.05～0.07MPa。对于纯电动汽车由于没有发动机总成即没有了传统的真空源，仅由人力所产生的制动力无法满足行车制动的需要，通常需要单独设计一个电动真空泵来为真空助力器提供真空源。这个助力系统就是电动真空助力系统，即EVP系统（Electric Vacuum Pump，电动真空助力）。
如图1所示，电动真空助力系统由真空泵、真空罐、真空泵控制器（后期集成到VCU整车控制器里）以及与传统汽车相同的真空助力器、12V电源组成。 电动真空助力系统的工作过程为：当驾驶员起动汽车时，车辆电源接通，控制器开始进行系统自检，如果真空罐内的真空度小于设定值，真空罐内的真空压力传感器输出相应电压信号至控制器，此时控制器控制电动真空泵开始工作，当真空度达到设定值后，真空压力传感器输出相应电压信号至控制器，此时控制器控制真空泵停止工作。当真空罐内的真空度因制动消耗，真空度小于设定值时，电动真空泵再次开始工作，如此循环。 （一）电动真空助力系统的主要组成元件 以下介绍电动真空助力系统的主要组成元件。 （1）真空泵 真空泵是指利用机械、物理、化学或物理化学的方法对被抽容器进行抽气而获得真空的器件或设备。通俗来讲，真空泵