作品包括：

Word设计说明书1份，约16000字

任务书一份

开题报告一份

外文翻译一份

CAD版本图纸，共4张

摘要

本文以一款小型传统内燃机叉装车为原型，将其设计成为电动叉装车，主要是在动力系统方面进行改进和设计。考虑到纯电动车和纯燃料电池车存在的一些实际问题，综合考虑各种动力系统设计方案，本着可行性与实用性原则，最终选择燃料电池加蓄电池的混合驱动设计方案。

论文主要研究了驱动电机、燃料电池与蓄电池的选型确定与参数计算。基于matlab/simulink环境搭建了电动机研究特性的仿真模型，进一步通过仿真结果进行分析。与此同时，本着达到最佳燃油经济性的设计原则，通过matlab编程，对燃料电池和蓄电池进行了功率分配的最优化设计。

研究结果表明：对于驱动电机、燃料电池和蓄电池，参数确定之后，进行合适的选型匹配，可以达到传动内燃机叉装车的运行工况要求，小型叉装车电动化方案具有可行性。

本文的特色：不仅提出了小型叉装车的电动化设计方案（主要针对动力系统而言），而且是在纯电动叉装车和纯燃料电池叉装车的基础上进一步提出了燃料电池和蓄电池的混动结构，这种新的设计方案具有更强的工程实际意义与更加广阔的发展前景。

关键词：电动叉装车；元件选型；电机仿真；功率分配

目录

第1章绪论    1

1.1研究背景与意义    1

1.2国内外研究现状    1

1.2.1燃料电池汽车的研究现状    2

1.2.2纯电动汽车的研究现状    2

1.2.3国外电动叉装车的研究现状    2

1.2.4国内电动叉装车的研究现状    3

1.3本文设计目标    3

第2章电动叉装车动力系统设计方案    4

2.1新能源汽车常见动力系统设计方案    4

2.1.1纯燃料电池动力系统    4

2.1.2纯蓄电池动力系统    4

2.1.3蓄电池加内燃机混合动力系统    4

2.1.4燃料电池加蓄电池混合动力系统    5

2.1.5燃料电池加超级电容器混合动力系统    5

2.1.6燃料电池加蓄电池加超级电容器混合动力系统    6

2.2本文电动叉装车动力系统设计方案的确定    7

第3章电池与电机的选取    8

3.1燃料电池的选取    8

3.1.1常用燃料电池的分类    8

3.1.2质子交换膜燃料电池    8

3.2蓄电池的选取    9

3.2.1铅酸动力电池    9

3.2.2镍氢动力电池    10

3.2.3锂离子动力电池    10

3.3电机的选取    10

3.3.1直流有刷电机    10

3.3.2开关磁阻电机    11

3.3.3永磁同步电机    11

3.3.4交流异步电机    11

第4章整车设计参数    13

4.1原始车型的选定    13

4.2可以直接使用的参数    13

4.3通过查阅资料初选的参数    13

4.3.1满载最大爬坡度i_max    13

4.3.2传动比参数    13

4.3.3滚动阻力系数f    14

4.3.4传动系统效率η    14

4.4通过计算得到的参数    14

4.4.1空载滚动半径r_1和满载滚动半径r_2    14

4.4.2空载最大车速v_1和满载最大车速v_2    15

4.5整车设计参数的最终确定    15

第5章电机参数的计算    16

5.1电动机功率的计算    16

5.2电动机转速的计算    16

5.3电动机转矩的计算    16

5.4电动机主要参数的确定    17

第6章电动机的仿真模拟    18

6.1基于simulink环境的电机选型    18

6.2电动机仿真模型的搭建    18

6.3电动机仿真结果的分析    21

第7章燃料电池和蓄电池功率分配方案的最优化设计    23

7.1初始约束条件的确定    23

7.2混合度的概念引入及其范围的确定    23

7.3等效耗氢量概念的引入    25

7.4基于实验数据求得燃油经济性最佳时的h值    26

7.5燃料电池和蓄电池功率具体数值的确定    28

第8章动力系统整体工作分析    30

第9章总结与展望    32

9.1向前总结    32

9.2向后展望    32

参考文献    33

致谢    35

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