国产电动汽车的可靠性评估与故障规律研究

论文摘要

在环保、节能的要求下,发展电动汽车无疑是解决现阶段很多问题的最佳可行方案。在我国,从电动汽车的产业化程度和消费者对电动汽车产品的信任程度来看,电动汽车的产业化仍处于起步摸索阶段,消费者对电动汽车仍抱持怀疑的态度,可靠性不够理想是电动汽车全面产业化所要面临的主要问题。本文依托天津清源电动车辆有限公司(以下简称“天津清源公司”)承担的国家863计划重大项目“天津市工况下电动汽车运行考核试验研究”。在该项目支持下的天津市电动汽车示范运行工程中,天津清源公司先后共投入了22辆电动汽车,在天津市进行了电动汽车示范运行,运行总里程超过10万km,对国产电动汽车的可靠性进行了运行考核。提高电动汽车可靠性,首先要对其可靠性现状水平进行考核评估。本文根据充分的可靠性运行试验数据,结合可靠性理论和统计学,初步弄清了国产电动汽车可靠性现状:电动汽车故障规律在可信范围内近似于两参数威布尔分布,在里程达到0.1万km以后,可靠性开始下降,通过技术维护可以提高整车的寿命;平均故障间隔里程(MTBF)约为3303km,满足试验运行要求。在对可靠性现状水平有了清晰的认识和可信的特征量评估后,本文更深入地对运行试验过程中的故障进行了统计分析研究,通过总结找出不足,指出影响电动汽车的可靠性的关键问题所在,为以后的电动汽车研发提供改进的建议,从而推进电动汽车技术的更趋成熟。通过对故障内容和部位的统计整理分析,总结出电动汽车引起故障频率的总成和部件,针对频率高影响大的故障进行了分析。从车辆运行试验的分析结果来看,提高电池性能、降低各总成部件或系统相互之间的电磁干扰、各系统控制器代码优化、指令操作设计人性化等方面都是今后电动汽车研发需要重点攻关的问题,以提高整车的可靠性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 电动汽车最新发展介绍
• 1.1.1 发展综述
• 1.1.2 纯电动汽车在特定领域得到推广使用
• 1.1.3 混合动力汽车开始了示范运营和市场化尝试
• 1.1.4 燃料电池汽车面临重大技术突破
• 1.2 发展电动汽车的重要性和迫切性
• 1.3 电动汽车可靠性研究的意义
• 1.4 研究背景与课题来源
• 1.5 研究内容与目标
• 第2章 汽车可靠性工程及研究方法
• 2.1 汽车可靠性工程的发展概况
• 2.1.1 汽车可靠性的定义
• 2.1.2 可靠性工程的发展概要
• 2.1.3 我国可靠性工程发展概况
• 2.2 汽车可靠性研究的主要内容
• 2.2.1 汽车可靠性的考核与评定
• 2.2.2 故障统计与模式研究
• 2.3 本章小结
• 第3章 可靠性数据处理常用的理论分布
• 3.1 指数分布
• 3.2 正态分布
• 3.3 对数正态分布
• 3.4 威布尔分布
• 3.4.1 三参数威布尔分布W（b，θ，m）
• 3.4.2 两参数威布尔分布W（b，θ）
• 3.5 本章小结
• 第4章 试验车辆的可靠性试验数据分析及结果评估
• 4.1 研究车型与分析工具介绍
• 4.2 电动汽车故障分布规律研究
• 4.2.1 故障发生里程的相关统计
• 4.2.2 理论分布的参数估计
• 4.2.3 理论分布的假设检验
• 4.3 电动汽车故障分布规律的总体趋势研究
• 4.3.1 故障分布趋势分析
• 4.3.2 故障概率密度趋势分析
• 4.3.3 故障率趋势分析
• 4.3.4 故障发生总体趋势综合研究
• 4.4 电动汽车可靠性特征量分析及评估
• 4.5 本章小结
• 第5章 电动汽车故障统计研究
• 5.1 故障类型分析
• 5.2 故障内容分析
• 5.2.1 动力电池与电池管理系统（BMS）
• 5.2.2 电机与电机控制器
• 5.2.3 主控制器
• 5.2.4 示范运行中发生的其它较集中的可靠性问题
• 5.3 国内外电动汽车示范运行试验对比
• 5.4 本章小结
• 第6章 全文总结
• 6.1 可靠性统计与评价研究结果
• 6.2 建议
• 参考文献
• 致谢
• 附录