摘 要

节能、环保和安全是全球汽车行业的三大主题。使用电动汽车代替传统汽车可以实现节能和环保目标。

近年来，随着纯电动汽车的政策支持和研发工作的增加，纯电动汽车技术取得了一定的成就和突破，但电池和充电技术仍然是制约纯电动汽车发展的瓶颈，因此合理的动力系统参数匹配是提高性能的关键。与传统的汽车相比，纯电动汽车不仅仅是用电池和电动机替代传统汽车的油箱和发动机，就可以获得良好的动态性能和经济性能。必需合理选择蓄电池和电机这些重要部分，并合理的匹配传动系统和控制系统之间的参数。只有当参数达到最佳匹配时，才能最大限度地提高车辆的动力和经济性。

本文介绍了城市物流市场的发展，以中国城市的驾驶工况循环为基础。以城市物流需求为前提，完成对纯电动物流车的设计，本文主要研究内容主要有以下几点:

（1）研究了中国城市交通的工况，研究了物流需求和成本，总结了城市物流交通工具的经营状况，分析了城市物流车辆应该有的动力性能、经济性需求。

（2）鉴于我国物流车辆行驶特点以及纯电动汽车的各种指标，经过综合之后对所设计的纯电动物流车规定的经济性和动力性的指标，随后按照整车参数，联合经济性、动力性指标，对物流车的动力系统进行了设计。

（3）建立纯电动汽车物流车的仿真模型，在 AVL-CRUISE 软件中将所计算出的传动比、电池、电机等参数输入模型，对车辆各项性能设置仿真任务，对汽车动态性能(加速度，最高速度，续航里程等等)进行了模拟分析和研究。验证其可行性。

关键词：纯电动车，城市物流车，动力系统，AVL-CURISE

ABSTACT

Energy conservation, environmental protection and safety are the three major themes of the global automotive industry. The use of electric vehicles instead of traditional cars can achieve energy conservation and environmental protection goals.

In recent years, with the increase of policy support and research and development of pure electric vehicle, pure electric vehicle technology has made some achievements and breakthroughs, but battery and charging technology is still a bottleneck restricting the development of pure electric vehicle. Therefore, reasonable parameter matching of power system is the key to improve performance. Compared with traditional vehicles, pure electric vehicles (EV) not only replace the fuel tanks and engines of traditional vehicles with batteries and motors, but also obtain good dynamic and economic performance. The important parts of battery and motor must be reasonably selected, and the parameters between transmission system and control system must be reasonably matched. Only when the best match is reached,We can maximize the power and economy of the vehicle.

This paper introduces the development of urban logistics market, based on the driving cycle of Chinese cities. Based on the requirement of city logistics, the design of pure electric city logistics vehicle has been completed since then. The main research contents of this paper are as follows:

(1) the operating conditions of urban transportation in China are studied, the demand and cost of logistics are studied, the operating conditions of urban logistics vehicles are summarized, and the power performance and economic requirements of urban logistics vehicles are analyzed.

(2) in view of the driving characteristics of logistics vehicles in China and the various indexes of pure electric vehicles, after synthesizing the economic and power indicators of the designed pure electric logistics vehicles, then according to the parameters of the whole vehicle, the combined economy, The power system of the logistics vehicle is designed according to the power performance index.

(3) establish the simulation model of the pure electric vehicle logistics vehicle, input the calculated transmission ratio, battery, motor and other parameters into the AVL-CRUISE software, set up the simulation task for the vehicle's performance, and set up the simulation task for the vehicle's dynamic performance (acceleration, maximum speed). The simulation analysis and research are carried out. Verify the feasibility of the result.

Keywords: pure electric vehicle, urban logistics vehicle, power system, AVL-CURISE

目录

摘要.................................................................................................................................I

ABSTACT......................................................................................................................II

第1章 绪论 1

1.1课题背景及意义 1

1.2国内外电动汽车发展现状 1

1.2.1国外新能源汽车的发展 1

1.2.2国内新能源汽车的发展 2

1.3纯电动汽车动力系统的重要性与匹配技术 3

1.4 本文主要研究内容 4

第2章 纯电动物流车性能需求分析和总体结构设计 5

2.1 纯电动物流车动力系统总体设计要求 5

2.1.1 城市工况特点 5

2.1.2 物流特点 5

2.1.3 纯电动车成本需求 6

2.2 微型纯电动城市物流车总体布局 7

2.2.1 驱动系统布局设计 7

2.2.2 能源系统布局 9

2.3本章小结 10

第3章 纯电动物流车的动力系统选型 11

3.1电机设计 11

3.1.1车辆的基本参数 11

3.1.2电机功率匹配计算 12

3.1.3 电机转速与选型 13

3.1.4电机转矩计算 14

3.2能源系统设计 14

3.2.1电池的选型 14

3.2.2电池参数匹配 15

3.2.3 续航里程能量要求........................................................................................ 16

3.3传动系统设计 17

3.4本章小结 18

第4章 整车动力系统仿真分析 19

4.1仿真软件的选择 19

4.2 整车仿真模型搭建 19

4.2.1整车模块搭建 19

4.2.2各部件之间的信号连接 20

4.3整车各模块的参数设置 21

4.3.1整车模块的参数设置 21

4.3.2 驱动电机模块参数设置 21

4.3.3 动力电池模块参数设置 22

4.4仿真模拟结果 23

4.5本章小结 26

第5章 总结与展望 27

5.1 全文总结 27

5.2 展望 27

致谢 28

参考文献 29

第1章 绪论

1.1课题背景及意义

在新世纪中，人们的物质生活水平正在提高。2017年，中国汽车数量达到21700万辆，与2016年相比，全年增加2304万辆，增长11.85%。人们拥有汽车的比例继续上升，2012至今比例已经从54.93%增加到70.17%。与此同时, 2017年中国新能源汽车153万辆，占汽车总量的0.7％。根据新的注册，与2016年相比，注册在2017年的新能源车辆的数量将为650,000辆，增加156,000辆，占24.02%。2018的上半年，我国将采用新能源车辆专用牌照。

传统汽车不但损耗大量化石能源，而且其尾气排放导致空气污染并严重影响人类健康。根据《中国机动车污染防治年报（2011）》，我国汽车是全国污染物排放的主力，在年全国机动车污染物排放中，汽车排放的一氧化碳（CO）和碳氢化合物（HC）占70％以上，氮氧化物(NOX)和颗粒物（PM）占85％以上^[1]。带来温室效应的CO2，有百分之30都来自汽车尾气。

我国交通运输行业的消耗占能源消耗的很大一部分，同时也是对化石能源依赖度最强的一个行业。从2005年开始，我国交通运输业的能源消耗量以平均每年7.8％的速度快速增长，2012年我国交通运输业的化石能源消耗占全国终端石油制品消耗量的37.4％^[2]。而纯电动汽车（PEV，Pure Electric Vehicle）因其环境污染低、噪音低、效率高、多种能源利用率高、能量反馈能力强等特点而成为新能源汽车的代表^[3]，其相对于传统内燃机有以下的优点:环保、污染小、噪声小；能量的来源多样化；可以节约大量能源；降低石油资源的消耗，解决对石油资源的依赖^[4]。这些优点符合节能和环保。现在，电动汽车被认为是解决化石能源消耗和空气污染问题的最有效的方法。

1.2国内外电动汽车发展现状

1839年，世界上第一辆电动汽车便被发明出来，但是过去的生活和充电问题成为了电动汽车本身的发展的问题，而燃料汽车是因为制造成本低，燃料价格被降低并逐渐成为许多汽车类型的主角，电动车逐渐被抛弃。而现在随着科技的发展，特别是电力电子技术与动力电池技术的发展，电动汽车也随之得到了发展，而在最近几年中，随着人们对环境污染与能源衰竭方面的危机感，各地吹响了世界发展新能源汽车的号角。