毕业设计（论文）开题报告--轻型纯电动汽车传动系设计

3.0 闻远设计 2023-06-18 168 4 46.5KB 7 页 15光币

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本科毕业设计(论文)开题报告

课题名称轻型纯电动汽车传动系设计

学院汽车工程学院专业班级

学生姓名学号

指导教师单位/职称

一、课题背景与意义

电动汽车是指以车载电源为动力，用电动机驱动车轮行驶，且满足道路安全法

规对汽车的各项要求的车辆。就目前而言，全世界汽车年产量接近 4000 万辆，保有

辆超过 7 亿辆。汽车制造产业是当今世界上最大、最重要的产业之一，它融多种技术

于一体，在世界经济活动中发挥着巨大的作用。

随着汽车产业的发展，汽车保有量的增加，汽车在其使用生命周期内对能源的

消耗，对公共环境的污染，促使全球气温上升等方面已经到了不可小视的地步。当今

社会人们对环保和能源问题的关注，使得汽车产业的发展面临着来自环境、能源等方

面的挑战越来越严峻。而纯电动汽车的出现有效的解决了能源和环境这两大危机。另

外，纯电动汽车的运行平稳、低噪声、零部件布置灵活多样化、维修方便、能量利用率

高等优点，电动车作为解决环境污染的重要可行途径，得到快速发展。但纯电动汽车

受电池技术和驱动控制技术的影响，带来续航里程与动力不足等问题，限制了纯电

动汽车的广泛普及。

因此有必要对动力系统的主要部件展开合理的选型和匹配，确保车辆运行在各

种工况下，各部件之间尽量工作在高效区域内，这样有利于提高传动系工作效率，

在一定程度上延长续驶里程，对节约能源方面有重要意义。

二、国内外研究现状

1、国外研究现状

早在 19世纪 30 年代，国外就有人研究电动汽车。1834 年， Thomas

Davenport(苏格兰人)制造了一辆由一组不可充电干电池进行驱动的电动三轮车，是

世界上第一部真正意义上的电动汽车，比第一台内燃机汽车还早半个世纪。

1971 年，日本丰田汽车公司开始研制电动汽车。1983-1989 年期间，丰田汽车公

司研制了一系列的电动汽车从 EV_10到EV_40。1995 年丰田研制开发了获得FIA 认可

的RAV-EV 型电动汽车。

1997 年通用汽车开发出了前轮驱动的 1997双座 EV1 纯电动汽车，具有当时最先

进动力传动系统。

由 Ford 和GE 公司联合开发的 ETX 轿车，把两档变速器、驱动电机和差速器设计

成一个整体。德国的达姆施塔特技术大学把高速感应电机和两档变速器组成的驱动系

统，证明了该系统可以极大改善纯电动汽车的性能。

英国桑德兰大学通过仿真模拟对比了安装两档变速器和固定速比减速器的纯电

动汽车，表明安装了两档变速器的纯电动汽车不仅可以减少能量消耗，还可以减少

整个驱动链的尺寸和重量。美国印第安纳波利斯大学针对一款 5 档手动变速器的纯电

动公交车，研究了在换档过程中的电机控制问题，该方案适合直接耦合集成动力系

统的电动汽车。

韩国汉阳大学的 Wootaik Lee 等人研究表明：合理地选择电动汽车的动力驱动

系统的零部件及其有关参数，使其达到最优匹配，将对整车性能产生较大影响。

2013年，本田公司为电动汽车设计了一套新的动力系统。为了获得比原有的电

动汽车更好的市场竞争力，这个动力系统兼具有高功率和低损耗的特点，具备世界

上最先进的能源转化效率和比同类电动汽车更卓越的动态性能。

2、国内研究现状

20 世纪 20 年代，在国内的某些城市出现过最早期的蓄电池电动汽车。

1962 年，上海公用事业研究所研究开发出了满载质量为 968kg 的 SWD-S2 电动

汽车。

70 年代，电动汽车的研究在北京、上海、河南、广州、武汉等地开始进行。

2008年北京奥运会和 2010 年上海世博会对电动汽车的需要，在国内掀起了一股

研制开发电动汽车的热潮。在奥运会期间，中心区规模使用的锂离子大容量动力蓄电

池的纯电动客车，代表了国际纯电动大客车的先进水平。

合肥工业大学张海宁首先基于整车基本参数，分析了动力性要求，确定电机的

选型。然后传统纯电动汽车传动系统的布置形式，用两档变速器代替了固定速比减速

器，设计了一种新的传动布置方案，在最后根据整车的动力性指标对传动系速比上

限和下限进行了分析计算。

大连交通大学李律鸣在FMPMG 的理论分析基础上，设计了一种永磁厂条只是永

磁齿轮代替传统变速箱的新型传动系统，运用汽车相关知识进行了传动系统设计，

参考国内外最新纯电动汽车参数配置，提出了模型参数设计过程，利用 Ansoft 有限

元仿真软件建立模型，并进行静态和动态仿真。利用 Ansoft 逐一分析了FMPMG 各结

构参数和转矩的关系，针对所设计方案进行参数优化。

姬芬竹等人考虑到电动机低速恒扭矩和高速恒功率的特性，分析了电动汽车的

传动比与档位确定原则，同时提出了采用固定速比的电动汽车传动方案，通过重新

设计并优化分配固定速比和主减速器速比，从而获得更好的电动汽车动力性能。王峰

等人提出了双电机行星齿轮系电动汽车动力传动装置，省去了离合器，增加了车辆

变速范围，减轻了汽车质量和提高汽车动力性。对其电机和传动装置的参数进行合理

选择和匹配计算，在 Matlab/Simulink 环境下进行了整车动力性能的仿真，对传动

系统的参数进行了优化。

重庆大学陈宗波提出了双驱电动汽车，对双驱电动汽车动力传动系统进行参数

匹配与仿真研究。根据几种工作模式以及一些参数确定原则，最终确定两个电机的参

数。通过对传动系速比进行优化，使电动汽车常态工况运行的速度区域落在电动汽车

的高效区所对应的转速范围内，同时证明了经过改变速比，可以使电动机的工作点

移向电动机经常工作的最佳效率区域内，合理的传动系速比可以改善整车的经济性。

长安大学张珍提出了主电机辅以轮毂电动机的传动系统结构形式。论文中分三种

运行工况对该传动系统进行了分析，第一种是正常工况，只有主电机工作；第二种

工况是大负荷超负荷工况，主电机跟辅助电机同时工作，保护主电机，提高传动系

统的效率；第三种工况是制动和下坡工况，主电机和辅助电机作为发电机同时工

作，进行能量回收。这种主电机和轮边电机的有机结合，充分提高驱动效率的同时极

大地提高了能量回收率。

三、研究内容及拟解决的关键问题

1、研究内容

（1）查阅纯电动汽车传动系的相关资料，熟悉纯电动汽车传动系的发展历程，

国内外的研究现状，同时掌握画图工具CAD、solid works 等；

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摘要：

本科毕业设计(论文)开题报告课题名称轻型纯电动汽车传动系设计学院汽车工程学院专业班级学生姓名学号指导教师单位/职称一、课题背景与意义电动汽车是指以车载电源为动力，用电动机驱动车轮行驶，且满足道路安全法规对汽车的各项要求的车辆。就目前而言，全世界汽车年产量接近4000万辆，保有辆超过7亿辆。汽车制造产业是当今世界上最大、最重要的产业之一，它融多种技术于一体，在世界经济活动中发挥着巨大的作用。随着汽车产业的发展，汽车保有量的增加，汽车在其使用生命周期内对能源的消耗，对公共环境的污染，促使全球气温上升等方面已经到了不可小视的地步。当今社会人们对环保和能源问题的关注，使得汽车产业的发展面临着来自环境、...

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