摘 要

汽车问世百年里，在动力性，操纵稳定性，行驶平顺性和乘坐舒适性等性能都在飞速提升的同时，也日渐显现出一些必须要面对的问题，石油能源的减少，空气污染的加重，使得新能源，低污染或无能源的使用是汽车业今后发展的必经之路，其中，电动汽车的研发，生产以及使用，对目前全世界面临的石油能源减少和空气污染严重的问题有着重要意义。

本文主要为电动SUV的设计并且针对此SUV确定其的结构尺寸，质量参数，和性能参数，完成动力和传动系统中电源、电机、主减速器差速器的选型和设计，并且完成该汽车底盘的总布置，利用CATIA等制图软件绘制出三维模型。

设计结束后对该SUV进行动力性，制动性，行驶平顺性和操作稳定性等各方面性能的计算，分析计算结果，并将其与性能初步确定值进行对照。

关键词：新能源，锂电池，电机，动力性

Abstract

Since the birth of a hundred years, the power, handling stability and ride comfort of cars are in the rapid increase, at the same time, there also have been some serious problems. Oil and energy less and less, more and more serious air pollution, making new energy, low pollution or no energy use is an important way of car development. Among them, the electric car research and development, production and use of great significance.

The design of this electric SUV determines its structural dimensions, quality parameters, and performance parameters. Completed the selection and design of the power supply, motor, main reducer and differential in the power and transmission system, and completed the general layout of the car chassis, and used CATIA to draw the three-dimensional model.

Key word: New energy, Lithium battery, Motor, Dynamic property

目 录

第1章 绪论 1

1.1 研究背景及意义 1

1.2 国内外汽车企业关于电动汽车的研究现状 1

1.3 此论文主要研究内容 1

第2章 电动SUV动力传动系统设计和动力参数的匹配 3

2.1 电动汽车的原理与基本构造 3

2.1.1 电源系统 3

2.1.2 电力驱动系统 3

2.2 驱动系统的布置形式 3

2.3 电动汽车动力电池的分析与选用 6

2.3.1 关于车用动力电池 6

2.3.2 车用动力电池的分类 6

2.3.3 动力电池的选用 7

2.3.4 动力电池的参数计算 7

2.4 驱动电机的分析与选型 8

2.4.1 关于车用驱动电机 8

2.4.2 驱动电机的参数设计 9

2.5 传动系统的参数设计 10

第3章 电动SUV底盘各系统的设计 12

3.1 悬架系统 12

3.2 制动系统 13

3.3 转向系统 13

第4章 性能计算 15

4.1 电动SUV的动力性 15

4.2 电动SUV的经济性 16

4.3 电动SUV的制动性 17

4.4 电动SUV的操纵稳定性 17

4.5 电动SUV的平顺性 18

4.6 电动SUV的通过性 19

第五章 总结 21

参考文献 22

致 谢 23

第1章 绪论

1.1 研究背景及意义

汽车问世百年来，其保有量已经破10亿大关，在这百年里，各个国家，各个企业的产品在动力性，操纵稳定性，行驶平顺性和乘坐舒适性等性能都在飞速提升，但同时也日渐显现出一些必须要面对的问题。一方面是石油能源的减少，全球石油能源存储量有限，而每天各个国家各个领域都在大量的消耗，汽车就是其中一个巨大的消耗源，汽车能源的转型理所当然成为了一个迫在眉睫急需解决的问题。另一方面，空气污染也日益严重，如不采取一些措施，其必将引起一些对整个人类群体，整个生态环境的破坏甚至是毁灭性打击，而在这些污染源中，汽车的排放也是一个重要的源头。

新能源，无污染能源的使用是汽车发展的必经之路^[1]。新能源汽车，尤其是电动汽车的研发，生产以及使用，对目前全世界面临的石油能源减少和空气污染严重的问题有着重要意义。

1.2 国内外汽车企业关于电动汽车的研究现状

在能源方面和污染方面双重压力下，各大汽车巨头相继寻找转型的出路，美国和日本两个国家在这方面处于领先地位，老牌厂商已经开始着手布局电动汽车的研发和生产，丰田选择以混合动力汽车为起点，到目前推出的卡罗拉双擎相比传统汽油发动机驱动的汽车大大地减少了油耗和排放，已有着不错的口碑，一些新兴企业也抓住这个转折点获得飞速发展，美国的特斯拉公司推出的入门级电动汽车MODEL S续驶里程已经超过400KM，而其他产品如MODEL X在动力性方面不输传统汽车。

我国是一个汽车大国，政府与相关企业非常重视新能源汽车项目，在近几年里，比亚迪，北汽和奇瑞等厂商到目前已经推出来几款技术比较成熟的电动汽车产品，例如，比亚迪的电动汽车秦有着218马力，最高车速达到150km/h，动力方面在某种程度上已经超过了一般的1.5T涡轮增压发动机。北汽新能源也推出了EC180，EU260和EX260等不错的产品，其中EU系列也有着与同级别传统汽油发动机相媲美的动力性，吉利旗下的帝豪EV也有着129左右的强劲马力和高达140km/h的最高车速。而其他一些相关公司也都投入了巨大的人力财力到电动汽车相关产品的研发里，例如宁德时代新能源公司在车用电池方面已经有着相对较成熟的技术方案和研发实力。

1.3 此论文主要研究内容

论文基于大学本科期间所学《汽车构造》，《汽车理论》，《汽车设计》等相关课程，利用现有的相关技术以及软硬件产品，构建一款可正常行驶，拥有足够性能的电动SUV汽车的底盘，完成底盘中传动系统，行驶系统，转向系统以及制动系统的设计。同时设计并选用动力电池，电机等部件构建电动汽车的动力系统，以完成该电动SUV的底盘的总体布置。利用CATIA，CAD等三维和二维制图软件完成模型的构建，进行该电动SUV的动力性，经济型，操纵稳定性，行驶平顺性等性能的分析和计算。

第2章 电动SUV动力传动系统设计和动力参数的匹配

2.1 电动汽车的原理与基本构造

电动汽车的主要组成部分为电力驱动系统，电源系统以及辅助系统。在电动汽车行驶的过程当中，蓄电池以电流的方式输出电能，通过电机控制器，使驱动电机正常运转^[2]。通过传动系统，电机输出的转矩带动驱动车轮转动，以达到前进或后退的目的。

2.1.1 电源系统

电源系统主要由电源、能量管理以及充电系统组成。其功能为提供足够的能量以驱动电机运转，同时也起到检测电源的使用情况和在需要时向蓄电池充电的作用。此外，能量管理系统还可以在制动时回收一部分再生能源。

常见的纯电动汽车使用的电源有锂离子电池，镍氢电池，铅酸蓄电池等。

2.1.2 电力驱动系统

纯电动汽车的电力驱动系统主要由电子控制器、功率转换器、驱动电机、以及传动装置等部分组成。它的作用是将蓄电池中储存的电能转换为汽车车轮的动能。同时，在汽车减速或者制动的时候，电力驱动系统可以将车轮的动能转换为电能并存储在蓄电池内。