摘要
随着我国汽车市场保有量的快速增长,加剧了石油能源危机和大气污染等诸多社会问题,而纯电动汽车具有不依赖石油能源、零排放、低噪音、易维护、节能等优点,成为新能源汽车发展的主要方向之一。但纯电动汽车与传统燃油汽车相比,存在重量较重、成本较高、续驶里程较短等缺陷,迫切需要开展相关优化研究工作,以降低整车重量和成本,提高续驶里程。本论文从优化动力系统方向分以下几个步骤开展相关研究工作: (1)确定纯电动汽车动力系统结构,设计初版动力系统参数,作为进一步优化设计的基础。先根据市场需求确定整车参数和动力性、经济性指标,再对动力系统进行结构设计和主要参数计算,如驱动电机的功率和转矩,传动系统结构和传动比、动力电池的电芯类型和电容量等。 (2)基于 AVL Cruise 软件创建纯电动汽车整车动力仿真模型,验证初版动力系统及参数的合理性。在仿真软件中设置各系统模块,输入整车及初版动力系统参数,并搭建整车动力仿真模型,计算整车的动力性、经济性参数。将仿真计算结果与设计指标进行评价分析,结果表明,性能参数满足设计指标要求,动力系统参数匹配合理有效。 (3)为了提升整车性能,对动力系统参数进行优化研究。选取整车和动力系统主要参数作为优化变量,动力性、经济性主要指标为目标函数,运用Isight软件中的遗传算法对动力系统参数进行优化计算,得出最优参数。对优化前、后的整车性能参数进行对比分析,结果表明,优化后的整车性能满足设计指标要求,动力系统参数更趋合理,整车成本有所降低。 传统的动力系统优化研究通常为了提高整车的动力性、经济性指标,却容易忽视产品的市场需求,开发出的产品性能过剩、成本较高,市场竞争力较差。本文根据市场需求确定纯电动汽车的动力性、经济性指标,通过仿真、优化软件对动力系统参数进行匹配及优化研究,最终实现动力系统的最优化设计。 通过纯电动汽车整车动力系统的匹配及优化研究,使设计车既满足动力性、经济性指标要求,又合理匹配动力系统参数并降低生产成本,从而提高市场竞争力。也证明采用遗传算法对纯电动汽车的动力系统进行优化设计是合理可行的。