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关于纯电动汽车动力传动系统匹配与整体优化摘要：发展新能源汽车成为未来汽车行业的主要趋势，纯电动汽车已经成为社会关注的重点问题。
但是当前纯电动汽车在关键技术等方面还是存在不足，主要集中在续航和充电等两个方面，而如何处理好纯电动汽车动力传动系统匹配，做好系统参数的设置，使汽车在规定电量当中最大限度地提升动力性，保障有效的续航里程成为主要目标。
解决纯电动汽车动力传动系统参数匹配与整体优化具有现实意义。
关键词：纯电动汽车；动力传动系统匹配；整体优化我国汽车尾气排放严重，能源消耗不断地加快，导致传统汽车节能环保问题突出。
而纯电动汽车在结构上更为简单，能源选择多样，与传统汽车相比不会产生加大的噪声，能够更好地控制尾气的排放，逐渐的受到了不同汽车企业的关注，加大了对纯电动汽车的研发力度。
1纯电动汽车结构原理动力系统、电气设备等共同构建成为纯电动汽车的基本结构，并且与内燃机在结构上进行比较，两者最大的差异主要集中在动力系统上，特别是纯动力汽车主要有电力驱动系统、电源管理系统以及辅助系统。
在电力驱动系统运行当中将电池化学能之间的转换为汽车动能，同时还能够在汽车减速等状态下降动能转换为电能直接的存储到电池当中。
功率转换器、机械传动系统、电子控制器等共同构建成为电力驱动系统，对于纯电动汽车整体动力与经济状况等有着直接的影响。
电源系统能够为汽车的行驶提供驱动能源，主要有能量管理系统、充电装置、蓄电池等。
并且能够检测电池的运行状态，开展及时的充电管理。
纯电动汽车辅助功能主要有照明系统、空调系统等。
同时还具有辅助动力源，能够为空调系统等提供及时的电源。
2纯电动汽车动力系统参数匹配设计2.1电机参数设计对于驱动电机纯电动汽车有着较高的要求，与传统电机相比在技术规范上更为严格，这是由于驱动电机关系到汽车的频繁起动和停车的过程有效性，将会承受较大的制动力，特别是纯电动汽车在电机使用上要凸显出瞬时功率、过载能力等特点，需要拥有较为突出的加速性能，要保障其使用寿命较长。
新能源汽车动力系统的优化与控制近年来，随着环保意识的增强和能源紧缺问题的加剧，新能源汽车逐渐成为解决传统燃油车排放和能源消耗问题的重要选择。
新能源汽车的动力系统优化与控制是提高其性能和效率的关键，下面将从优化策略和控制技术两个方面进行阐述。
一、优化策略1. 混合动力技术：混合动力技术是目前应用最广泛的新能源汽车动力系统之一。
其核心思想是通过在传统发动机和电动驱动系统之间合理配置能量转换装置，使两者的优势相互补充。
优化混合动力系统的关键是合理选择发动机和电动机的功率匹配关系，以及设计能量的高效转换装置。
2. 纯电动技术：纯电动汽车采用电动机直接驱动车辆，不产生燃烧排放物，具有零排放、低噪音的优点。
优化纯电动汽车动力系统的关键在于提高电池的储能密度和放电效率，同时降低电池的成本和重量。
此外，还需考虑电池的管理系统，包括电池的均衡控制、温度控制和安全管理等方面。
3. 燃料电池技术：燃料电池是一种将氢气和氧气通过化学反应产生电能的装置，具有高能量密度、短加油时间和零排放的特点。
优化燃料电池动力系统的关键是提高氢气的制备和储存技术，同时降低燃料电池的成本和提高稳定性。
二、控制技术1. 能量管理系统：新能源汽车的能量管理系统是保证动力系统高效稳定运行的重要组成部分。
通过对电池、发动机和电动机等能量转换装置进行监控和控制，实现能量的合理分配和利用，从而优化汽车的动力性能和续航里程。
能量管理系统的设计需要考虑车辆行驶条件、驾驶行为和路线等多个因素的综合影响。
2. 智能变速系统：新能源汽车的智能变速系统是通过改变电动机和传动系统之间的传递比例，实现优化动力输出和效率的关键技术。
智能变速系统能够根据驾驶条件和需求，自动选择最佳的传递比例，提高汽车的加速性能和燃油利用效率。
3. 制动能量回收系统：制动能量回收系统是通过将制动过程中产生的动能转化为电能并储存起来，用于供应电动系统的关键技术。
制动能量回收系统能够提高车辆的能量利用率，延长电池的续航里程，同时减少制动过程中的能量损耗，提高制动系统的效率。
新能源汽车与电机驱动控制技术摘要：随着我国社会经济发展观念的不断变化，在相关资源的开发过程中，人们更加注重对环境的保护与能源的节约。
各种环保技术已经成为了各个行业中的首要目标，通过新技术的应用，不但能节约成本，还有助于发掘新能源，提高技术应用能力。
在我国汽车产业中，技术类新能源汽车具有广阔发展前景，通过汽车新能源的开发，能够更好地节约资源，降低汽车尾气对空气的污染，给科学环保工作带来一定益处。
关键词：新能源汽车；电机驱动控制技术；科学环保一、新能源汽车发展的现状在经济快速发展的背景下，汽车逐渐走进了各家各户，随之而来的是严重的环境污染问题，同时随着汽车数量的不断增加，我国的能源资源状况也越发紧张，为了降低环境污染，缓解能源紧张的问题，需要加强新能源汽车研发力度。
1.1 中国汽车工业中国的汽车工业在新能源汽车方面区得了重大进展，尤其在纯电动汽车领域。
但是中国新能源汽车产业由于政府配套政策系列，除了纯电动汽车其他新能源汽车项目目前仍停留在样品和展示阶段，市场推广和商业化方面远远落后操作化。
1.2 核心技术缺乏竞争力科技瓶颈严重，到目前为止，中国已经成为一个大型汽车生产国家，但根本不是一个强大的国家，混合动力汽车核心技术较为缺乏，纯电动汽车电池管理系统、电池续航里程等核心技术比较短缺，导致目前新能源汽车发展缓慢，纯电动汽车电池续航问题一直未解决。
1.3 中国新能源汽车产业差距巨大发达国家在新能源汽车电池系统集成技术、大型产品工艺设计、生产工艺质量和成本控制等方面做的相对比较成熟。
我国在这些方面相对较弱，特别是由于缺乏电池、电机、电气控制技术，而且国产关键部件性能比进口产品相对较差，电气传动系统较低，电池充电时间较长，寿命短。
我国目前没有完整的电机控制技术，电机驱动系统技术、电池系统技术、动力耦合技术，发动机和变速器控制技术。
1.4 基础设施不完善基础设施建设是实现可持续发展的前提，是新能源汽车在中国的大规模应用的基础。
济南职业学院毕业设计（论文）题目：新能源汽车电动汽车动力及控制技术设计系部：机械系济南职业学院毕业论文（设计）任务书课题名称：电动汽车动力及控制技术设计系部：_机械系专业：汽车检测与维修__________ 姓名：_ 学号：指导教师：_ 二〇一一年4月25 日毕业设计（论文）成绩评定表系部：机械系专业：汽车检测与维修班级：1班注：设计（论文）总成绩=指导教师评定成绩（30%）＋评阅人评定成绩（30%）＋答辩成绩（40%）新能源汽车电动汽车动力及控制技术设计摘要随着世界环境的污染、全球石油危机日益严重而带动的石油价格不断上涨给汽车工业带来了不可忽视的冲击，也增强了人们开发新能源的意识，而新能源汽车更是人们关注的一大焦点。
目前电瓶式纯电动汽车以噪音小、耗能低、无污染、成本低、结构简单而成为新能源汽车发展的主流，世界很多国家都投入了大量的人力、财力去开发电动汽车。
本文主要围绕电动汽车的电动机以及目前普遍使用的电动车控制系统主要参数作出分析，例如转速与转矩的关系、转速与功率的关系、功率与转矩的关系以及传动比、蓄电池的比能量等，设计出合理的电动车动力系统和控制系统。
本文主要采用的技术有：1、电动机的转矩、转速、功率。
2、电动机的主要调速方式。
关键词：电动机、发动机、转矩、变频调速、交流电动机、EV目录第一章前言 (1)第二章电动汽车构造与原理 (2)第一节电动车的种类 (2)第二节蓄电池电动车 (4)第三节燃料电池电动车 (10)第三章电动车动力及控制设计 (12)第一节电动车驱动电机种类 (12)第二节直流驱动电动机 (14)第三节交流驱动电动机 (18)第四节直流电动机的控制 (21)第五节三项交流电动机的控制 (24)第四章我国电动汽车的缺陷 (27)第五章电动汽车的发展趋势 (29)致谢 (31)附录一 (32)附录二 (33)参考文献 (39)第一章前言汽车工业的告诉发展，汽车带来的环境污染、能源短缺、资源枯竭和安全等方面的问题越来越突出。
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纯电动汽车动力系统及驱动技术
一、电动汽车简介及现状
电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安
全法规各项要求的车辆，电动汽车可分为三种:蓄电池式纯电动车、燃料电池电
动汽车和混合动力电动汽车。电动汽车历史悠久，世界上的第一辆电动汽车于
1834年诞生，比1886年问世的世界上第一辆内燃机汽车还要早半个世纪。
大力发展新能源汽车从而实现世界交通及能源结构的转型已经成为当代汽
车行业实现可持续发展的重要趋势。和传统燃油汽车相比，电动汽车尽管目前技
术不太成熟，但凭借其能源效率高、环境污染小、能源多样化的优点已经成为汽
车行业发展的必然选择，其发展也得到世界各国政府的重视与支持。
1.1 国内电动汽车发展现状
我国的电动汽车研究大约开始于上个世纪60年代，自“八五”以来，通过
大量人力、物力和财力在纯电动汽车研究上的投入，正式把电动汽车的研究列入
攻关计划，并在在北京、杭州等城市开展了不同形式的小规模示范运行。
2001年我国正式启动了“十五”国家高新技术研究发展计划(863)，电动汽
车被列入其中并投资数亿，确立了以燃料电池汽车、混合动力汽车和纯电动汽车
为“三纵”，以多能源动力总成、驱动电机和动力蓄电池共性关键技术为“三横”
的“三纵三横”研发布局川，具体分工如下:承担电动大客车项目的有北方车辆
厂和北京理工大学，承担纯电动轿车研发的是上海汽车、上海交通大学、天津汽
车集团等。
自2009年以来，国家陆续出台《汽车产业调整振兴规划》、电动汽车“十城
千辆”项目，这表明在低碳经济的政策背景下，国家对于纯电动汽车的扶持力度
正在不断加大。
1.2 国外电动汽车发展现状
在电动汽车的发展进程中，各国和各地区都依据自己的国情和特点择了不同
的技术路线，而处在技术领先位置的仍然是日本、美国和欧洲，他们在电动汽车
的车速、续驶里程、加速性能、动力蓄电池、基础设施等方面都有较大的优势。
纯电动汽车已经在欧洲各国中拥有大量的用户，特别是在当地政府部门。但是由
于没有成功地解决电动汽车续驶里程问题，商业化进程缓慢。各大汽车厂商发展
电动汽车的热情明显不如日本和美国，所以其注意力更多地转向了其它清洁能源
车的开发。下表是国外几种电动汽车的技术指标。
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二、各类电动汽车比较
2.1 纯电动汽车
纯电动汽车(Electric Vehicle)，一种仅采用动力电池作为储能动力装置的汽车。
动力电池通过功率变换装置为驱动电机提供电能，使得驱动电机工作运转，驱动
电机经传动系统带动车轮旋转，从而推动汽车前进或后退。相对于传统内燃机，
驱动电机具有较宽的调速范围，并且驱动电机的低速恒转矩与高速恒功率特性可
以更好地满足汽车的起步、加速和高车速需求。纯电动汽车结构简单、能量利用
率高、噪音低、零排放，可解决汽车给人类带来的能源危机和环境污染问题。
2.2 混合动力汽车
将传统内燃机驱动系统和可重复充电的电能储存系统的驱动系统有机结合
在一起的汽车，即混合驱动汽车。混合动力汽车将传统内燃机和驱动电机的优点
相结合，具有更好的动力性和燃油经济性;低负荷情况下可采用纯电模式进行驱
动，在一定程度上可以缓解能源危机和减少环境污染。虽然其续驶里程可接近传
统内燃机汽车续驶里程，但其长距离高速行驶时基本并不能减少油耗。混合动力
汽车部分动力源仍然由传统内燃机提供，可以减少汽车对石油的依赖和对环境的
污染程度，无法彻底地解决能源危机和环境污染，将限制其未来的发展。因此多
数汽车企业将混合动力汽车作为新能源汽车发展的过渡方案。
2.3 燃料电池电动汽车
燃料电池电动汽车(Fuel Cell Electric Vehicle)，以氧气等作为燃料，与大气中
的氧发生化学反应并产生电流，对驱动电机供电，从而驱动汽车行驶。燃料电池
电动汽车电池能量通过氧气和氧气的化学反应得到，其化学反应过程并不涉及燃
烧和热机做功，且不会化学反应产物对人体无害，不会污染环境。燃料电池电动
汽车效率高、噪音低、无污染，被人们认为是理想的新能源汽车。但是燃料电池
在制造、使用及维护成本均很高，关键技术不够成熟，可靠性低和运行寿命低，
所以无法在短期内实现量产化，市场化。
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三、纯电动汽车动力系统
3.1 概述
电动汽车与传统的燃油汽车的真正区别在于动力系统。电动汽车即为用电力
驱动车轮行驶的车辆。电动汽车与传统内燃机汽车的动力传递路线是大体一致的，
只是动力传递的元件有很大区别。电动汽车的动力系统的主要有电池、电机、控
制器、变速器、减速器、和驱动轮等组成。电动汽车动力系统的工作过程:控制
器接受并整合来自档位、刹车、油门(即加速踏板)的信号，然后传递给电机来控
制电机的转速、转矩等从而来满足汽车在不同的行驶路况下的要求。因此电动汽
车的动力系统的组成部件的相互匹配和总体的布置方式将直接影响电动汽车的
动力性能。
3.2 纯电动车动力系统的布置方案
1）传统驱动模式
图3-1 传统驱动模式
1-电动机;2-离合器;3-变速器;4-传动轴;5-驱动桥;6-转向器
该模式在传统内燃机的基础上将电动机代替发动机，同时还是采用内燃机汽
车的传动系统，包括离合器、变速器、传动轴和驱动桥等。见图3-1所示，这种
形式的电动汽车也可以将电机做出前置、后置等驱动模式。它的工作原理也和传
统的汽车类似，主要由离合器来控制动力的传递。
2）电动机驱动桥组合式
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图3-2 电动机驱动桥组合式
1-转向器;2-电动机驱动桥组合式驱动系统
这种模式就是使电动机输出轴直接与减速齿轮以及差速器相连，也就是使电
机、驱动桥、减速器的轴平行。这种结构省去了离合器也没有可以选择的档位，
这种布置方式具有紧凑的结构、传动效率高、安装简单的特点，但这也就要求电
机性能和控制器的控制质量相应的提高。
3）轮毂电机式
图3-3 轮毂电机式
1-转向器;2-轮毂电机
这种模式把驱动电机放在汽车车轮里面，这种模式也有好几种布置方式，如
两前轮驱动、两后轮驱动、或者四轮全驱动等。不管哪种方式，这种轮毂电动机
式大大的缩短了动力的传递路径，另外也节省了大量的空间来做其它部件的布置。
通过控制器独立的控制调节功能，使各个电动机达到电子差速度的目的。
4）电动机驱动桥整体式
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图3-4 电机驱动桥整体式
1-转向器;2-电动机驱动桥整体式驱动系统
这种方式可分为同轴式和双联式两种。同轴式是电动机有一个特制的空心轴,
电机的动力输出轴处联结减速齿轮和差速器,再由差速器带动左半轴和通过电机
空心轴的右半轴来达到驱动车轮的目的。双联式驱动系统则是有左右两个电动机
直接通过半轴联结驱动轮,两台电动机之间则通过一个电控的差速器来控制。
四、驱动技术
纯电动汽车目前在世界范围内发展迅速，其外形在人们日常生活及国际车展
中也种类繁多，各式各样。然而，纯电动汽车驱动系统的内部基本框架几乎保持
不变，其基本框架如下图所示：
图4-1 纯电动汽车驱动系统的基本框图
纯电动汽车驱动系统主要包括储能部件、驱动电机及主控制器、传动系统及
车轮三部分。储能部件主要由蓄电池、超级电容等部件组成，该部件通过充电器
与外部电源相连，实现对纯电动汽车充电的功能。主控制器的功能是根据驾驶员
的操作意图和驱动系统的运行状况，对驱动电机发出相应的指令调控转速和转矩。
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驱动电机的功能则是将储能部件的电能转换为机械能的一种驱动装置。驱动电机
通过传动系统将转矩传递给车轮，实现机械能在纯电动汽车中的传递。
纯电动汽车在正常行驶过程中，驾驶员根据道路环境及车辆的运行状态操作
纯电动汽车中的加速踏板，加速踏板将驾驶员的驾驶意图以电压信号的形式传递
给纯电动汽车的主控制器。基于加速踏板的电压信号和反馈的车速信号，主控制
器根据控制策略调节脉宽调制信号（PWM）的占空比，调节后的 PWM 信号控
制功率变换器（IGBT）的通断时间实现驱动电机的调控。驱动电机的转速、转矩
通过机械传递装置传递给车轮，实现对纯电动汽车车速的控制。过程如下：
图4-2 纯电动汽车驱动系统框图
五、总结
我国纯电动汽车技术研发和产业已经具备一定基础,随着研发技术水平的不
断提升,经济性的改善使部分车型已经小批量生产,为产业化奠定良好基础。电力
供电和配套设施体系建设基本可以满足纯电动汽车的发展要求,同时纯电动汽车
的发展在体制政策、战略资源、制造成本、多元市场等方面具有优势。尽管发展
纯电动汽车还面临一些问题和挑战,但总体来说,发展纯电动汽车的条件基本成熟。
面对机遇与挑战,我们必须积极、持续促进传统内燃机汽车工业的发展,同时应制
定一个国家纯电动汽车发展战略,抓住机遇,积极应对国际挑战,使我国汽车工业
健康、快速、可持续发展。
