管碩士學位論文開題報告

時間：2021-01-24 18:04:37 開題報告我要投稿

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管碩士學位論文開題報告

　　一、選題背景、研究意義及文獻綜述

管碩士學位論文開題報告

　　1、選題背景

　　汽車在給人類帶來無數(shù)便利的同時，也伴隨帶來了眾多不利影響。目前世界汽車保有量約8億輛。預計到2010年全球汽車保有量將達到10億輛。2003全球57%的石油消費在交通領域，預計到2020年交通用油占全球石油總消耗的62%以上。在汽車保有量高和使用集中的大城市，汽車噪聲和尾氣排放對城市環(huán)境己造成嚴重污染，對生態(tài)環(huán)境構(gòu)成嚴重威脅。因此從節(jié)約資源、保護環(huán)境、降低汽車污染物的排放量、以綠色環(huán)保汽車代替燃油汽車也是社會可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的需要，成為世界共同關(guān)注的問題。

　　我國大城市的大氣污染已不能忽視，汽車排放是主要污染源之一，我國已有16個城市被列入全球大氣污染最嚴重的20個城市之中。我國現(xiàn)今人均汽車是每1000人平均10輛汽車，但石油資源不足，每年已進口幾千萬噸石油，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，石油進口就成為大問題。因此在我國研究發(fā)展混合動力電動汽車不是一個臨時的短期措施，而是意義重大的、長遠的戰(zhàn)略考慮。

　　混合動力電動汽車在不降低動力性的前提下，可大幅提高燃油經(jīng)濟性及減少汽車排放。因此，許多國家政府和大型汽車公司加大了混合動力電動汽車的研究開發(fā)工作，并取得了卓有成效的成果。可以相信，在蓄電池技術(shù)沒有根本性突破之前κ褂沒旌隙力電動汽車是解決能源與排放問題的最具有現(xiàn)實意義的途徑之一。

　　2、研究意義

　　混合動力電動汽車在能源、環(huán)保方面的意義是重大的。據(jù)統(tǒng)計，2000年我國進口石油7000萬噸，預計2010年后將超過1．5億噸，相當于科威特一年的總產(chǎn)國家量。環(huán)保中心預測：到2010年，我國汽車尾氣排放量將占空氣污染源的64％。傳統(tǒng)的內(nèi)燃汽車在國外開發(fā)的歷史已有百年，中國費了很大的力氣卻仍然只是抓住了尾巴。相比之下，混合動力電動汽車還屬于產(chǎn)業(yè)化初期，尚未形成新的工業(yè)體系，中國和其他國家一樣處在同一條起跑線上，因此中國在混合動力電動汽車領域參與

　　世界的競爭是公平的�！�863”電動汽車重大專項規(guī)劃組組長、同濟大學新能源汽車工程中心主任萬鋼教授說：“在傳統(tǒng)汽車領域，我們與發(fā)達國家的差距是20年，而在電動汽車領域的差距只有5年�！� 作為一種小型、中速和短途的日常交通工具，混合動力電動汽車在中國有著得天獨厚的發(fā)展條件和廣闊的應用前景。

　　從產(chǎn)能、石油儲采比、消費增長量和進口依存度的現(xiàn)狀和預期來看，我國的能源安全將日益脆弱，汽車燃料替代是一個刻不容緩的問題。

　　降低我國石油對外依存無非兩個方面：一是節(jié)約用油，二是替代。跟其他發(fā)達國家一樣，交通運輸將成為我國石油最重要的消費行業(yè)。預計我國2020年汽車將消耗石油3.5億噸左右，約占石油總消耗量的65%。因此，如果我們可以控制汽車增量，在一定程度上，就可以控制石油對外依存量。那么，我國的汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展狀況如何？2001—2009年，我國汽車需求年均增長24.9%，遠高于全球汽車增長幅度。2010年我國汽車銷量約1800萬輛。隨著收入的提高，汽車產(chǎn)業(yè)將繼續(xù)保持高速增長態(tài)勢，汽車市場規(guī)模將長期處于世界首位。

　　石油最具潛力的替代應該與交通運輸相關(guān)，如果汽車的數(shù)量(增量)無法減少，那么，汽車燃料的石油替代將是我國減少石油對外依存的一個最重要的方面。從產(chǎn)能、石油儲采比、消費增長量和進口依存度的現(xiàn)狀和預期來看，我國的能源安全將日益脆弱，汽車燃料替代則是一個刻不容緩的問題。如果政府愿意將發(fā)展混合動力電動汽車提高到保障我國能源安全的位置，我們就可以預期混合動力電動汽車產(chǎn)業(yè)將有一個快速發(fā)展。

　　3、文獻綜述

　　隨著全球經(jīng)濟的復蘇和發(fā)展，汽車已經(jīng)大量進入家庭，尤其是發(fā)展中國家。但是，能源緊缺，環(huán)境污染這些問題也日益突出，如何解決這些問題，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，這一課題擺在了我們面前。從目前世界范圍內(nèi)的整個形勢來看，日本是電動汽車技術(shù)發(fā)展速度最快的少數(shù)幾個國家之一，特別是在發(fā)展混合動力電動汽車方面，日本居世界領先地位。美國三大汽車公司只是小批量生產(chǎn)、銷售過純電動汽車，而混合動力和燃料電池電動汽車目前還未能實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，日本的混合動力電動汽車在美國市場上占據(jù)了主導地位。目前我國各大汽車集團都在進行混合動力電動汽車研發(fā)，多數(shù)以混合動力電動客車為主，這種研發(fā)方向符合我國國情，有利于我國混合動力電動汽車的研究發(fā)展。

　　通過對文獻資料閱讀和分析，了解了混合動力電動汽車的一些關(guān)鍵技術(shù)，而且通過對于國家標準GBT19751-05混合動力電動汽車安全要求、GBT19752-05混合動力電動汽車動力性能試驗方法和GBT19753-05輕型混合動力電動汽車能量消耗量試驗方法的查詢，知道了對于混合動力電動汽車的檢測是十分嚴格的'。因為是電動汽車，能源是全車的核心，通過查閱資料和相關(guān)信息，對于混合動力電動汽車電池的種類及它們的優(yōu)缺點有了一定的認識，也會在以后的研究中關(guān)注比較常用的電池。

　　除了電池以外，混合動力電動汽車的其他關(guān)鍵性能指標也是要求嚴格，如混合動力電動汽車的動力系統(tǒng)、驅(qū)動電機、電池管理、絕緣保護、制動系統(tǒng)、電氣信號等。這些內(nèi)容都是在接下來的研究中需要特別注意的。

　　二、研究的基本內(nèi)容，擬解決的主要問題

　　1.混合動力電動汽車電池及管理系統(tǒng)：研究電池單體結(jié)構(gòu)設計以及體系配比技術(shù)，研究系統(tǒng)SOC、SOH和SOF估算和控制技術(shù)，電池系統(tǒng)高效管理技術(shù)，系統(tǒng)熱、電、結(jié)構(gòu)設計一體化集成技術(shù)；研究系統(tǒng)試驗驗證評價技術(shù)；可靠性滿足整車集成要求，安全性、電磁兼容性等滿足國家標準或相關(guān)規(guī)范要求。

　　2.混合動力電動汽車電機及控制系統(tǒng)：研究電機與發(fā)動機、電機與變速箱等機電耦合裝置集成技術(shù)，研究雙（單）電機控制器的集成技術(shù)，研究電機及其控制系統(tǒng)的性能提升與安全控制技術(shù)，研究電機及其控制系統(tǒng)的可靠性、耐久性、環(huán)境適應性、電磁兼容以及減振降噪技術(shù)，研究批量生產(chǎn)的先進制造和質(zhì)量控制技術(shù)。

　　3.超級電容器：研究標準化和模塊化的混合動力汽車電源模塊。在保持超級電容器高比功率、長壽命和快充特點的基礎上，大幅度提高比能量。

　　4.相關(guān)檢測方法技術(shù)經(jīng)濟分析

　　三、研究步驟、方法

　　1.混合動力電動汽車電池及管理系統(tǒng)：以單片機為核心，采用分布式網(wǎng)絡控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，可以實時檢測動力電池的各種運行參數(shù)�？梢愿鶕�(jù)電池狀態(tài)進行故障診斷和報警, 同時具有熱管理功能等；系統(tǒng)參數(shù)通過PC進行標定，通過CAN總線與整車其他系統(tǒng)進行通信實現(xiàn)信息共享。

　　車載充電機，具有為電動汽車動力電池，安全、自動充滿電的能力，充電機依

　　據(jù)電池管理系統(tǒng)（BMS）提供的數(shù)據(jù)，能動態(tài)調(diào)節(jié)充電電流或電壓參數(shù)，執(zhí)行相應的動作，完成充電過程。

　　1）具備高速CAN網(wǎng)絡與BMS通信的功能，判斷電池連接狀態(tài)是否正確；獲得電池系統(tǒng)參數(shù)、及充電前和充電過程中整組和單體電池的實時數(shù)據(jù)。

　　2）可通過高速 CAN網(wǎng)絡與車輛監(jiān)控系統(tǒng)通信，上傳充電機的工作狀態(tài)、工作參數(shù)和故障告警信息，接受啟動充電或停止充電控制命令。

　　3）完備的安全防護措施：

　　交流輸入過壓保護功能；

　　交流輸入欠壓告警功能；

　　交流輸入過流保護功能；

　　直流輸出過流保護功能；

　　直流輸出短路保護功能；

　　輸出軟啟動功能，防止電流沖擊；

　　在充電過程中，充電機能保證動力電池的溫度、充電電壓和電流不超過允許值；并具有單體電池電壓限制功能，自動根據(jù)BMS的電池信息動態(tài)調(diào)整充電電流。自動判斷充電連接器、充電電纜是否正確連接。當充電機與充電樁和電池正確連接后，充電機才能允許啟動充電過程；當充電機檢測到與充電樁或電池連接不正常時，立即停止充電；

　　充電聯(lián)鎖功能，保證充電機與動力電池連接分開以前車輛不能啟動；高壓互鎖功能，當有危害人身安全的高電壓時，模塊鎖定無輸出；

　　具有阻燃功能。

　　車載充電機技術(shù)指標：

　　輸入電壓：AC220V，50Hz±1Hz；

　　輸出電壓范圍：DC140～360V

　　輸出電流范圍：1A～12A

　　最大功率：5KW

　　轉(zhuǎn)換效率：≥92%（滿載）

　　功率因素：≥0.99（滿載）

　　環(huán)境溫度、工作溫度：-30～70℃（50℃以上限功率輸出）

　　保護功能：輸出過壓、過流、短路、過熱、電池反接保護

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