纯电动物流车动力系统设计开题报告
2020-04-09 03:04
1. 研究目的与意义（文献综述）
在17世纪，法国人居钮制造了第一辆蒸汽驱动的三轮车，1885年卡尔·弗里特立奇·本茨制造出第一辆三轮内燃机汽车，翌年又制造除了第一辆四轮汽车，这一年被称之为“汽车元年”。近年来，由于温室效应，冰川融化，pm2.5的到来,人们环保意识的不断增强，汽车行业的能源问题和环境问题引起了人们的高度重视，就像原来蒸汽机被内燃机取代一样，新能源汽车也会一定程度上取代传统动力汽车，新能源汽车在很多城市都得到了大力的发展，如法国的工业界和政府部门下大力气发展电池纯电动汽车[1]、mo-yuen chow已经开始设计基于计算智能能源管理的大型phev/pev城市停车场,提出了城市phev/pev停车平台的最佳能源调度[2]。内燃机的主要有害排放物为碳氢化合物（hc）、一氧化碳（co）、氮氧化物（nox）和微粒物（pm）等，而这些有害物质对地球环境及人类的身体健康都很多不利的影响[3]。同时随着各国排放法规的日益严格，传统内燃机燃烧技术已经无法满足高效清洁的燃烧环境，因此政府注重电动汽车的发展，明确电动汽车的产业路径，提高电动汽车的生产制造水平。在1991—2007年为我国物流业快速发展期。1991年至 2007年全社会物流总额从3．02万亿元增长到75.2万亿元，物流业增加值由1991年的1851亿元 ，上升到2007年的1．7万亿元，增加了 8．2倍 ，年均增长 14．8％，高于同期 gdp的增长速度 。从 1991 年到2007年 ，物流对国民经济发展的贡献率明显增加[4]。根据测算，2015年全国物流车年产量约在290万辆到320万辆，其中城市物流车年产量在220万辆到250万辆。城市物流配送系统的碳排放数量最大，与其他污染物的排放量相比，均相差1-2个数量级，但这也意味着其碳减排的潜力巨大。不同物流配送系统随着配送规模的递增，其造成的综合温室效应、酸化效应和光化学影响也越大[5]。所以发展新能源物流车势在必行。
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[6]，其相对于传统内燃机有以下的优点:(1)环保、污染小、噪声小(2)降低石油资源的消耗，解决对石油资源的依赖(3)可以节约大量能源[7]。
本次是对纯电动物流车的动力系统进行设计，动力系统是整个纯电动物流车的主要能源提供部位，也是核心关键总成总件，对汽车总体能源的动力吸性能、加速度、最高车速、载重量和爬坡度以及经济性能等都具有非常大的影响，在对动力系统进行设计的时候应该满足以下几条重要的原则与要求:（1）城市工况特点：纯电动微型物流车的设计应该考虑到城市的工况特点，也就是城市所处的地理位置以及城市的总体建设等情况。车辆的行驶道路可以分为快速路、主干道、次干路和支路，通过行驶的工况来对纯电动车进行设计。（2）物流特点：除了城市的工况之外，城市的物流特点也是在纯电动车设计过程中需要考虑的问题，根据配送的区域进行划分，可以将现代物流分为国家物流、城市物流和国际物流，城市物流具有自身的特点，纯电动汽车设计时应该对此进行考虑。（3）成本需求：纯电动汽车的设计还要考虑到电动汽车的成本需求，而成本需求又应该从材料成本、工艺成本、后期使用维护成本等方面考虑[8]。 在电机选型上我们应考虑最高时速(km／h)、百米加速时间(s)、连续爬坡速度(km／h)、最大的爬坡度(％)以及续航公里数(kin)等方面进行匹配[9]。在电机设计上，葛鹏博设计出安全、可靠、稳定的纯电动汽车电机驱动控制系统，电机驱动控制系统的控制目标为直流串励电机，应用目标为低速电动汽车[10],基于硬件的纯电动汽车动力系统控制器也开发出来了[11],黄国坪对2．5 t纯电动物流车驱动电机系统进行了匹配选型及设计分析[12],苏建华，刘延涛，鹿森 从某一成熟的常规物流车车型出发，对其动力系统进行改造或重新设计,制造出一两五档变速箱纯电动汽车[13]。在匹配技术上，周飞鲲提出基于整备质量最小的手动参数整定优化方案和基于联合仿真机制的全局优化方法实现对目标车型的动力系统参数匹配设计和优化，并进行了对比仿真分析[14],黄万有开发了纯电动汽车动力总成系统性能测试试验台，设计了试验台通讯网络，并制订了网络应用层协议[15]。
2. 研究的基本内容与方案
（1）基本内容：查阅有关纯电动物流车车的结构与工作原理，及驱动电机转矩和功率计算方面的有关文献，了解国内外相关研究现状；进行驱动电机、减速器和后桥的设计。并绘制出纯电动物流车的系统结构图
（2）主要目标：了解和掌握纯电动物流车的动力系统结构，并对其设计进行设计。
（3）技术方案及措施：
3. 研究计划与安排
| 周 次（时间） | 工 作 内 容 |
| 2016.12.29-2017.1.6 | 学生在系统中填写选题志愿，指导老师和学生双选。 |
| 毕业设计预备周 2017.1.9-2017.1.13 | 教师确定指导人选，对未选好导师的学生进行调剂分配。确定选题志愿、校内搜集资料、消化资料。 |
| 1-2（2.22~3.4） | 赴校外实习、搜集设计资料，并整理实习日记、实习报告。 |
| 3（3.6~3.10） | 提交实习报告书。查阅参考文献，文献检索摘要。 |
| 4（3.13~3.20） | 学生提交文献检索摘要。撰写开题报告。并完成网上提交开题报告。整理论文提纲、设计概要。 |
| 5~ 6（3.20 ~ 3.31） | 进行外文翻译，并提交外文翻译译文。 |
| 7~ 8（4.3~ 4.14） | 绘图，撰写毕业设计说明书（设计类）或论文（研究类）。 |
| 9 ~ 11（4.17~ 5.5） | 撰写毕业设计说明书（设计类）或论文（研究类），绘图。 |
| 12（5.8 ~ 5.12） | 完成绘图，并完成网上提交毕业设计说明书 |
| 13（5.15 ~ 5.19） | 学生书面提交毕业设计说明书、图纸或论文，并打印成册。并书面提交答辩申请，并作答辩准备 |
4. 参考文献（12篇以上）
[1]王衍帅.法国电动汽车市场发展状况[j].全球科技经济瞭望，2013.28（5）：56-61.
[2]wencong su, mo-yuen chow.computational intelligence-based energy management for a large-scale phev/pevenabled municipal parking deck[d].applied energy.2012.96：171-182.
[3]李书华.电动汽车全生命周期分析及环境效益评价[d].吉林:吉林大学博士学位论文，2014.
