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Word版说明书1份，共56页，约20000字

 

CAD版本图纸，共3张

 

摘  要

随着现在环境污染和资源短缺的现象越来越严重，传统内燃机汽车带来的弊端越来越多。所以很多国家将汽车的研究转入新能源方向的研究，燃料电池电动汽车是新能源汽车的一种。其产物只有水，其燃料也是氢气，对环境几乎无压力。西方一些国家燃料电池汽车方面已经做出可一些成绩，我国也不例外。但是由于技术，比如制氢，储氢，燃料电池成本的问题，导致燃料电池汽车还不能大量的推广。

本文以所给参考汽车为基础，进行燃料电池汽车的设计。首先设计了燃料电池汽车的传动方案，选择了串联的燃料电池与蓄电池串联方案。之后对各部分进行参数匹配。主要是传动系统进行参数匹配。

最后运用advisor软件对所给车型和本文设计的燃料电池汽车进行对比仿真研究。结果显示传统汽车的百公里耗油量是7.6L，而燃料电池汽车百公里耗油量是5.9L；传统汽车百公里加速时间是12.9s,燃料电池汽车的百公里加速时间是10.1s。相比传统的内燃机汽车，燃料电池的百公里耗油量减少了22.37%，百公里加速时间减少了20.93%。而且燃料电池电动汽车没有有害气体的排放这些数据都表明了燃料电池汽车比传统内燃机汽车更具优势。

关键词：燃料电池，传动方案，参数匹配，仿真 

 

目录

1  绪论 1

1.1  研究背景 1

1.1.1  国内背景 1

1.1.2  国外背景 1

1.2  研究目的及意义 3

2.  燃料电池电动汽车传动方案的选择 5

2.1  汽车驱动形式的选择 5

2.2  燃料电池纯电动汽车基本结构 8

2.3  燃料电池混合动力电驱动系统设计 10

2.3.1  结构 10

2.3.2  控制策略 11

3.  传动系统各参数匹配 13

3.1  驱动电机的选型和参数匹配 13

3.1.1  电机的选择 13

3.1.2  峰值功率的确定 14

3.1.3  电机转速的确定 15

3.1.4  额定转矩和最高转矩的确定 15

3.2  传动比的确定 16

3.3  燃料电池选择和参数匹配 17

3.3.1  燃料电池的选择 17

3.3.2  燃料电池参数匹配 19

燃料电池参数计算主要是功率的选择，其功率选择的主要依据是平均行驶阻力功率[22]。 19

3.4  蓄电池的选择和参数匹配 20

3.4.1  蓄电池的选择 20

3.4.2  蓄电池参数匹配 20

4  仿真结果 22

4.1  仿真软件介绍 22

4.2  仿真模块分析 22

4.2.1  整车模块分析 22

4.2.2  整车动力学模块 23

4.2.3  车轮动力学模块 23

4.2.4  燃料电池模块 24

4.2.5  电机模块 25

4.2.6  蓄电池动力学模块 25

4.3  仿真结果比较与分析 26

4.3.1  传统内燃机汽车仿真 26

4.3.2  燃料电池汽车系统仿真 30

5.2  展望 35

附录 36

1.  变速器的参数匹配 36

2.  各挡齿轮齿数的分配 37

3.  轮齿弯曲强度计算及校核 38

4.  齿面接触应力的计算和校核 38

5.  齿轮接触应力疲劳校核 40

6.  弯曲疲劳强度计算 41

8.  轴的刚度验算 43

9.  轴的强度验算 44

10.  变速器3D图 45

参考文献 47

致谢 49