12m纯电动旅游客车总布置设计毕业设计论文说明书.docx
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12m纯电动旅游客车总布置设计毕业设计论文说明书
本科毕业设计（论文）
题目：
12m纯电动旅游客车总布置设计
毕业设计（论文）任务书
专业车辆工程班级车辆1001学生姓名吴祺靖
一．设计（论文）题目：
12m纯电动旅游客车总布置设计
二．设计原始参数：
（1）客车总长:
12m;
（2）续驶里程：
≥120km;
（3）最高车速：
≥90km/h;
（4）附件：
电空调（28000kcal/h）、辅助转向助力
三．设计（论文）要求：
（1）完成总布置设计
（2）完成若干局部布置设计
四．毕业设计（论文）内容：
1设计（论文）说明书（根据大纲要求）设计计算说明书1份
2设计（论文）图纸
（1）总布置图1张以上
（2）局部布置图3张以上
3其它
（1）文献综述1篇，4000字以上
（2）外文文献翻译1～2篇，外文印刷字符不低于2万个（3）开题报告1篇，4000字以上
五．毕业设计（论文）工作期限：
任务书发给日期2013年11月22日
设计（论文）工作自2013年11月22日至2014年6月11日
设计（论文）指导教师谢伟东
周鸿波
学科（方向）负责人宁晓斌
12m纯电动旅游客车总布置设计
姓名：
吴祺靖指导老师：
谢伟东/周鸿波
浙江工业大学机械工程学院
摘要
人类的科技在工业化时代以来得到了巨大的发展，自汽车发明以来，汽车就受到了人们的热烈欢迎。
但是随之而来的是空气污染和资源短缺的问题，因此新能源客车应运而生，而纯电动客车作为其中主要的组成部分，已经被各国和各大汽车公司投以巨资研发。
本次设计的主要内容是12m纯电动旅游客车的动力选型和总体布置。
动力选型包括驱动电机与动力电池的选型，以及传动系统参数的确定，总布置包括动力系统的布置，驾驶区和乘客区的布置以及其它系统布置。
对主要参数进行合理的计算，并且借助CAXA和CAD等软件绘制出总布置图及相关的局部安装图。
关键词：
纯电动旅游客车，新能源，动力选型，总布置
GeneralArrangementDesignof12mPureElectricTouristBus
Student:
WuqijingAdvisor:
Xieweidong/Zhouhongbo
CollegeofEngineering
ZhejiangUniversityofTechnology
Abstract
Humantechnologyhasbeendevelopedhugelysincetheindustrialage.Sincetheinventionofvehicle,itwaswarmlywelcomedbypeople.Busesasoneofitalsohasbroughtalotofconveniencetohumanlife.Buttheairpollutionandshortageofresourcesappeared,thusthenewenergybuscameintobeing.Andthepureelectricbushavebeenresearchedbymanycountriesandthemajorcarcompanieswithalotofmoneyasthemajorpartofnewenergybus.
Themaindesignispowerselectionandgeneralarrangementof12mPureElectricTouristBus.Powerselectionincludesdrivemotorselectionandbatteryselection,aswellasdeterminingofthetransmissionparameters,generalarrangementincludesarrangementofpowersystem,drivingareaandpassengerarea,andothersystem.Inaddition,IcalculatethemainparameterlegitimatelyanduseCAXAandCADtodrawgeneralarrangementandrelatedinstallationdiagram.
Keywords:
Pureelectrictouristbus,Newenergy,Powerselection,Generalarrangement
中文摘要..........................................................................................................................................
英文摘要..........................................................................................................................................
第1章绪论..................................................................................................................................1
1.1选题的背景与意义.........................................................................................................1
1.2电动汽车的国内外发展现状.........................................................................................2
1.3电动汽车的关键技术.....................................................................................................4
1.3.1整车技术..............................................................................................................4
1.3.2电池技术..............................................................................................................4
1.3.3驱动电机及其控制技术......................................................................................4
1.3.4整车控制技术......................................................................................................5
1.3.5电动车充电技术..................................................................................................5
1.4纯电动汽车的特点.........................................................................................................5
1.5本设计主要研究的内容和思路.....................................................................................5
第2章驱动电机的参数匹配和选型..........................................................................................6
2.1整车基本参数的确定.....................................................................................................6
2.2整车目标性能的确定.....................................................................................................8
2.3驱动电机参数计算与匹配.............................................................................................9
2.3.1电动机额定功率与最大功率的匹配..................................................................9
2.3.2电动机额定转速与最大转速的选择.................................................................11
2.3.3电动机额定转矩与最大转矩的计算.................................................................11
2.4驱动电机的选择............................................................................................................12
第三章传动系统参数的确定.....................................................................................................17
3.1传动系最小传动比的选择............................................................................................17
3.2传动系最大传动比的选择............................................................................................17
3.3确定各档传动比............................................................................................................18
第四章动力电池选型与参数匹配.............................................................................................19
4.1纯电动汽车对动力电池的要求....................................................................................19
4.2动力电池的发展历史....................................................................................................19
4.3动力电池类型的选择....................................................................................................20
4.4本设计选取的电池的基本参数....................................................................................23
4.5电池组电压的选择........................................................................................................25
4.6电池组能量的确定........................................................................................................25
第五章总体布置设计.................................................................................................................26
5.1外形设计........................................................................................................................27
5.2整车主要技术参数........................................................................................................27
5.3动力系统构成................................................................................................................28
5.4动力电池组布置............................................................................................................29
5.5其他总成布置................................................................................................................30
5.5.1驾驶区和乘客区的布置.....................................................................................30
5.5.2空调系统和逃生窗的布置.................................................................................31
5.5.3主控器和变频器等布置.....................................................................................31
第6章全文总结与展望.............................................................................................................34
6.1论文总结........................................................................................................................34
6.2工作展望........................................................................................................................34
参考文献.......................................................................................................................................35
致谢...............................................................................................................................................36
第1章绪论
1.1选题的背景与意义
随着世界人口和经济的增长，人类对能源的需求量越来越大。
不仅仅是由于石化能源无法再生，而且资源的消耗量也日益增长。
国际上的专家预测：
按照现在的发展进度来算，人类只能再使用石油220年，天然气也只能够人类开采60年，而煤更是只有40年的储量。
世界能源短缺的问题常常使得世界各国间出现矛盾，甚至爆发战争，过多的排放温室气体导致了大量气候性的灾难，人类的生活质量也受到环境污染很大的影响，这些问题都引起了各国高度重视，促使他们抓紧时间研究环保节能的新能源产品。
20世纪后期，科学技术得到了快速发展，电动客车已经成为了公共交通出行工具中最热门的选择。
不管是从汽车尾气排放的问题造成的PM2.5（大气悬浮颗粒）严重超标，还是从过量的二氧化碳排放造成的温室效应方面，都使人们树立了更加深刻的环境保护意识。
因此，对电动客车的大力研究和发展都已经成为了世界各国关注的焦点。
美国、日本和欧盟等汽车强国都将研究发展新能源汽车上升到了国家战略的高度，电动客车产业化的进程也被大大加快。
因为电动客车具有载客量大、空间大、适合城市公共交通等特点深受社会、企业和政府的重视和关注。
相关数据表明，全国从2012年起50家客车企业中就有21家涉及新能源客车领域，而且从2011年开始新能源客车的销售量由2044辆增长到6614辆，已经具备一定的市场。
众所周知内燃机汽车会产生废气，而电动客车则不会，这样对空气环境就不会造成太大的污染，是相当绿色环保的产品。
对电动客车的相关研究表明，它的能源效率非常高，毫无疑问已经超过了汽油机汽车。
电动汽车在停止时是不消耗电量的，而在制动过程中，传统发电机的功用就可以由电动机代替，实现制动减速时能量的再利用。
另一方面，电动客车的应用可有效地减少对石油资源的依赖，可将有限的石油用于更重要的方面。
向蓄电池充电的电力可以由煤炭、核能、水力、太阳能、潮汐、风力等能源转化。
除此之外，如果夜间向蓄电池充电，还可以避开用电高峰，有利于电网均衡负荷，减少费用。
电动客车较内燃机客车结构简单，运转、传动部件少，维修保养工作量小，当采用交流感应电动机时，电机无需保养维护，更重要的是电动客车易操纵。
鉴于以上电动客车的种种优点，对12m纯电动旅游客车的总体布置的研究将有十分重要的意义。
电动旅游客车将是一种既环保又方便的交通方式，给人们带来舒适的旅游享受时，又保护了环境。
1.2电动汽车的国内外发展现状
在国外，诸如美国日本等汽车强国尽管有传统车技术的优势，仍然对电动汽车的研究十分重视。
环境问题和能源问题日益突出，国外著名汽车公司都相当重视研究开发电动汽车，如美国日本等发达国家更是花费大量人力财力对其进行研究，并且制定了一些相关的法规和政策来推动电动汽车产业的发展。
比如说美国的电动汽车研发计划就提出了著名的PNGV计划和FreedomCAR计划。
JHFC示范工程、专项研究计划和低公害汽车开发普及行动计划则是日本提出的。
欧盟则推出了FP5、FP6、欧盟电动汽车城市运输系统计划等。
自“八五”以来，我国在电动汽车领域取得了一定的成果，包括电动汽车（电动公交客车和电动轿车）系统设计与开发，相关的能量存储装置，还有部分零部件与子系统的研制。
此外，我国在制定相关标准和政策方面也取得了许多成果，在各地区的试运行也非常成功。
中国工程院某院士曾经表示：
“中国想做汽车业的领头羊，在传统车方面已经是不可能了，但是各国在纯电动汽车方面基本都处于同一起跑线，中国的机会还是很多的。
与此同时，我国城市交通堵塞问题严重，环境问题也日益突出，这些问题都说明了发展纯电动汽车是大势所趋、刻不容缓。
目前，据了解我国已经在纯电动客车领域出现了有名的企业，他们的部分核心技术已经达到了世界一流水平。
”据了解，在纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池电动汽车三类电动汽车中，节油率最高的是纯电动汽车，它的污染最少，与国外技术水平的差距最小，因此更符合我国石油资源短缺并且传统汽车技术发展受限的国情。
不想当领导的员工不是好员工，中国一直有一颗当汽车行业领导的心，虽然目前与国外汽车强国的差距很大，通过对纯电动汽车的努力研究，中国还是很有机会在汽车领域崛起的。
目前，中国的综合国力在稳步上升，为纯电动汽车领域的研究提供了更坚强的后盾与资本。
前一段提到中国力图在新能源汽车的发展上占得先机，来消除与汽车强国在传统车上的差距。
因此我国不断发布相关法律和法规，促进国内新技术能源的开发，尽快使新能源汽车得到发展，这些都无疑促使公共交通成为新能源车应用的先锋，国内客车都纷纷进入新能源汽车领域。
我国现已具备较强的开发和实现产业化的能力，表1-1是我国近年研制的部分纯电动汽车的参数。
表1-1我国近年研制的部分纯电动汽车的技术参数
产品名称
长（mm）×宽（mm）×高（mm）
整备质量/kg
最高车速/（km/h）
最大爬坡度（%）
续驶里程（km）
电池种类
电动机种类
主要研制单位
威乐
4185×1660×1510
1300
120
20
230
锂离子电池
交流异步电机
天津清源电动车辆有限责任公司
威姿
3640×1660×1520
1200
100
30
170
锂离子电池
交流异步电机
比亚迪F3e
4533×1705×1490
1530
150
30
300
锂离子电池
永磁同步电机
比亚迪汽车有限公司
WinstonEV-8800
4687×1700×1450
1200
140
35
300
锂离子电池
直流电动机
深圳温斯顿电池制造有限公司
奇瑞M1EV
3601×1587×1527
1060
120
25
110
锂离子电池
永磁同步电机
奇瑞汽车股份有限公司
BK6120EV
11580×2490×3205
12930
81
20
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