純電動(dòng)汽車雙電機(jī)轉(zhuǎn)矩耦合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)匹配與仿真分析
發(fā)布時(shí)間:2021-06-17 06:03
電機(jī)體積小和功率密度高的特點(diǎn)使在同一輛汽車上搭載兩個(gè)甚至多個(gè)動(dòng)力源成為可能。雙電機(jī)轉(zhuǎn)矩耦合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作為純電動(dòng)汽車多動(dòng)力源動(dòng)力系統(tǒng)新構(gòu)型之一,具有比傳統(tǒng)單電機(jī)單減速器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)更優(yōu)秀的綜合性能表現(xiàn)。論文以某款SUV為目標(biāo)車輛,從汽車經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性出發(fā)研究雙電機(jī)轉(zhuǎn)矩耦合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的參數(shù)匹配方法,并利用AVL CRUISE軟件完成仿真驗(yàn)證。首先,研究各類驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)原理、輸出特性和優(yōu)缺點(diǎn),并從動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、乘車舒適性、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)布置難度和成本方面進(jìn)行綜合對(duì)比分析,分析表明雙電機(jī)轉(zhuǎn)矩耦合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的綜合性能最佳。其次,為增強(qiáng)可對(duì)比性,完成基于目標(biāo)車輛的單電機(jī)單減速器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)匹配,確定其電機(jī)、傳動(dòng)系主要性能參數(shù)。然后,完成基于目標(biāo)車輛的雙電機(jī)轉(zhuǎn)矩耦合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)匹配。提出雙電機(jī)參數(shù)匹配原則,結(jié)合整車經(jīng)濟(jì)性確定驅(qū)動(dòng)電機(jī)主要性能參數(shù);基于NEDC工況建立傳動(dòng)系參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型,并利用改進(jìn)和聲搜索算法進(jìn)行優(yōu)化求解,確定最佳變速機(jī)構(gòu)擋位數(shù)和對(duì)應(yīng)傳動(dòng)比。最后,依據(jù)匹配結(jié)果分別建立單電機(jī)單減速器純電動(dòng)汽車和雙電機(jī)轉(zhuǎn)矩耦合純電動(dòng)汽車整車模型,并從動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性對(duì)其進(jìn)行仿真研究。結(jié)果表明,目標(biāo)車輛在匹配的兩...
【文章來源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:80 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
特斯拉雙電機(jī)專利
圖 1. 2 蔚來 es8 雙電機(jī)底盤Fig 1.2 NIO es8 double motor chassis1.2.2 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)匹配方法的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀參數(shù)匹配方面,主要通過建立目標(biāo)最優(yōu)化數(shù)學(xué)模型實(shí)現(xiàn)參數(shù)的最佳設(shè)計(jì)。1) 國(guó)外研究現(xiàn)狀德國(guó)采埃孚集團(tuán)的 Thomas J. Boehme 等人以汽車的油耗和駕駛性為目標(biāo)建立了優(yōu)化函數(shù),并利用多目標(biāo)遺傳算法完成優(yōu)化,最終得到了使汽車性能表現(xiàn)最佳的設(shè)計(jì)參數(shù)[22]。美國(guó)劍橋大學(xué)的 Robert Cook 等學(xué)者以汽車的燃油消耗、電能存儲(chǔ)量的減少以及車輛的行駛性能為目標(biāo)對(duì)車輛的傳動(dòng)系和驅(qū)動(dòng)策略進(jìn)行了同步優(yōu)化最終結(jié)果顯示汽車綜合性能得到了改善[23]。加拿大康考迪亞大學(xué)的學(xué)者 ChiraDesai 提出了一種基于全局優(yōu)化的無導(dǎo)數(shù)多目標(biāo)遺傳算法(MOGA),并以此優(yōu)化了某并聯(lián)混合動(dòng)力公交客車傳動(dòng)系統(tǒng)的部件尺寸,模擬試驗(yàn)結(jié)果表明,所提出的優(yōu)化技術(shù)在提高燃油經(jīng)濟(jì)性和降低排放方面具有巨大潛力[24]。Chirag Desai 等學(xué)者提出了一種基于粒子群優(yōu)化(PSO)的并聯(lián)混合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化的全局優(yōu)化
合肥工業(yè)大學(xué)專業(yè)碩士研究生學(xué)位論文過程中沒有動(dòng)力中斷和換擋沖擊的現(xiàn)象,乘坐舒適性較減速器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的缺點(diǎn):由于其自身的特性,驅(qū)動(dòng)電效率分布特點(diǎn)為,處在高效區(qū)的工作點(diǎn)效率最高,能區(qū)向四周遞減,如圖 2.2 所示。由于驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)比高效區(qū)所對(duì)應(yīng)的汽車車速也相對(duì)固定,該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)下電機(jī)的效率分布特點(diǎn),只在一段較小的車速區(qū)間內(nèi)處成高效區(qū)的浪費(fèi),使得整車的經(jīng)濟(jì)性表現(xiàn)欠佳;較小擁有更大的最高車速,較大的傳動(dòng)系傳動(dòng)比可以使汽能,這兩者之間的矛盾促使汽車對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的峰值轉(zhuǎn)要求,在一定程度上增加了電機(jī)的設(shè)計(jì)和制造成本;過程中的動(dòng)力性表現(xiàn),在為汽車匹配電機(jī)時(shí)會(huì)選用較大機(jī)的峰值功率大,高效區(qū)會(huì)向圖 2.2 中 A 方向移動(dòng),機(jī)的負(fù)載率較低,汽車整體能量利用效率不高。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]純電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)匹配與優(yōu)化[J]. 李朗,吳明翔,張振東,胡悅. 電子科技. 2017(09)
[2]雙驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車動(dòng)力參數(shù)匹配與優(yōu)化方法[J]. 崔偉,熊會(huì)元,于麗敏. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2016(11)
[3]基于多目標(biāo)優(yōu)化的純電動(dòng)車動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)匹配方法[J]. 張抗抗,徐梁飛,華劍鋒,李建秋,歐陽明高,趙小羽,成艾國(guó). 汽車工程. 2015(07)
[4]復(fù)合功率分流式e-CVT結(jié)構(gòu)優(yōu)化及驗(yàn)證[J]. 王晨,趙治國(guó),張彤,代顯軍,袁喜悅. 中國(guó)公路學(xué)報(bào). 2015(03)
[5]兩擋變速器純電動(dòng)汽車動(dòng)力性經(jīng)濟(jì)性雙目標(biāo)的傳動(dòng)比優(yōu)化[J]. 周兵,江清華,楊易. 汽車工程. 2011(09)
[6]電動(dòng)轎車機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)的匹配計(jì)算與仿真[J]. 翟麗,孫逢春. 北京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2007(10)
[7]雙線性插值算法的一種快速實(shí)現(xiàn)方式[J]. 陳寶平,趙俊嵐,尹志凌. 北京電子科技學(xué)院學(xué)報(bào). 2004(04)
[8]并聯(lián)混合動(dòng)力汽車傳動(dòng)系參數(shù)匹配[J]. 王慶年,何洪文,李幼德,初亮. 吉林工業(yè)大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào). 2000(01)
博士論文
[1]純電動(dòng)大客車雙電機(jī)行星耦合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)綜合控制與參數(shù)優(yōu)化[D]. 韓光偉.北京理工大學(xué) 2015
碩士論文
[1]雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)的純電動(dòng)汽車性能優(yōu)化[D]. 曾禹喬.西南交通大學(xué) 2017
[2]雙驅(qū)純電動(dòng)汽車動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真[D]. 李健彰.重慶大學(xué) 2016
[3]面向能量效率的純電動(dòng)汽車雙電機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)耦合設(shè)計(jì)及控制策略研究[D]. 肖衛(wèi)洪.重慶大學(xué) 2016
[4]純電動(dòng)轎車雙電機(jī)耦合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)型與控制策略研究[D]. 張運(yùn)昌.吉林大學(xué) 2015
[5]新型雙電機(jī)耦合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)控制策略研究[D]. 曾劍峰.重慶大學(xué) 2015
[6]雙電機(jī)構(gòu)型純電動(dòng)轎車動(dòng)力系統(tǒng)匹配與控制策略研究[D]. 劉德春.吉林大學(xué) 2014
[7]新型純電動(dòng)汽車雙電機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)研究[D]. 畢聰.南京航空航天大學(xué) 2014
[8]雙驅(qū)電動(dòng)汽車動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)匹配與仿真研究[D]. 陳宗波.重慶大學(xué) 2013
[9]電動(dòng)汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的匹配及優(yōu)化[D]. 姜輝.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
本文編號(hào):3234624
【文章來源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:80 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
特斯拉雙電機(jī)專利
圖 1. 2 蔚來 es8 雙電機(jī)底盤Fig 1.2 NIO es8 double motor chassis1.2.2 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)匹配方法的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀參數(shù)匹配方面,主要通過建立目標(biāo)最優(yōu)化數(shù)學(xué)模型實(shí)現(xiàn)參數(shù)的最佳設(shè)計(jì)。1) 國(guó)外研究現(xiàn)狀德國(guó)采埃孚集團(tuán)的 Thomas J. Boehme 等人以汽車的油耗和駕駛性為目標(biāo)建立了優(yōu)化函數(shù),并利用多目標(biāo)遺傳算法完成優(yōu)化,最終得到了使汽車性能表現(xiàn)最佳的設(shè)計(jì)參數(shù)[22]。美國(guó)劍橋大學(xué)的 Robert Cook 等學(xué)者以汽車的燃油消耗、電能存儲(chǔ)量的減少以及車輛的行駛性能為目標(biāo)對(duì)車輛的傳動(dòng)系和驅(qū)動(dòng)策略進(jìn)行了同步優(yōu)化最終結(jié)果顯示汽車綜合性能得到了改善[23]。加拿大康考迪亞大學(xué)的學(xué)者 ChiraDesai 提出了一種基于全局優(yōu)化的無導(dǎo)數(shù)多目標(biāo)遺傳算法(MOGA),并以此優(yōu)化了某并聯(lián)混合動(dòng)力公交客車傳動(dòng)系統(tǒng)的部件尺寸,模擬試驗(yàn)結(jié)果表明,所提出的優(yōu)化技術(shù)在提高燃油經(jīng)濟(jì)性和降低排放方面具有巨大潛力[24]。Chirag Desai 等學(xué)者提出了一種基于粒子群優(yōu)化(PSO)的并聯(lián)混合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化的全局優(yōu)化
合肥工業(yè)大學(xué)專業(yè)碩士研究生學(xué)位論文過程中沒有動(dòng)力中斷和換擋沖擊的現(xiàn)象,乘坐舒適性較減速器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的缺點(diǎn):由于其自身的特性,驅(qū)動(dòng)電效率分布特點(diǎn)為,處在高效區(qū)的工作點(diǎn)效率最高,能區(qū)向四周遞減,如圖 2.2 所示。由于驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)比高效區(qū)所對(duì)應(yīng)的汽車車速也相對(duì)固定,該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)下電機(jī)的效率分布特點(diǎn),只在一段較小的車速區(qū)間內(nèi)處成高效區(qū)的浪費(fèi),使得整車的經(jīng)濟(jì)性表現(xiàn)欠佳;較小擁有更大的最高車速,較大的傳動(dòng)系傳動(dòng)比可以使汽能,這兩者之間的矛盾促使汽車對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的峰值轉(zhuǎn)要求,在一定程度上增加了電機(jī)的設(shè)計(jì)和制造成本;過程中的動(dòng)力性表現(xiàn),在為汽車匹配電機(jī)時(shí)會(huì)選用較大機(jī)的峰值功率大,高效區(qū)會(huì)向圖 2.2 中 A 方向移動(dòng),機(jī)的負(fù)載率較低,汽車整體能量利用效率不高。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]純電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)匹配與優(yōu)化[J]. 李朗,吳明翔,張振東,胡悅. 電子科技. 2017(09)
[2]雙驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車動(dòng)力參數(shù)匹配與優(yōu)化方法[J]. 崔偉,熊會(huì)元,于麗敏. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2016(11)
[3]基于多目標(biāo)優(yōu)化的純電動(dòng)車動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)匹配方法[J]. 張抗抗,徐梁飛,華劍鋒,李建秋,歐陽明高,趙小羽,成艾國(guó). 汽車工程. 2015(07)
[4]復(fù)合功率分流式e-CVT結(jié)構(gòu)優(yōu)化及驗(yàn)證[J]. 王晨,趙治國(guó),張彤,代顯軍,袁喜悅. 中國(guó)公路學(xué)報(bào). 2015(03)
[5]兩擋變速器純電動(dòng)汽車動(dòng)力性經(jīng)濟(jì)性雙目標(biāo)的傳動(dòng)比優(yōu)化[J]. 周兵,江清華,楊易. 汽車工程. 2011(09)
[6]電動(dòng)轎車機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)的匹配計(jì)算與仿真[J]. 翟麗,孫逢春. 北京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2007(10)
[7]雙線性插值算法的一種快速實(shí)現(xiàn)方式[J]. 陳寶平,趙俊嵐,尹志凌. 北京電子科技學(xué)院學(xué)報(bào). 2004(04)
[8]并聯(lián)混合動(dòng)力汽車傳動(dòng)系參數(shù)匹配[J]. 王慶年,何洪文,李幼德,初亮. 吉林工業(yè)大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào). 2000(01)
博士論文
[1]純電動(dòng)大客車雙電機(jī)行星耦合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)綜合控制與參數(shù)優(yōu)化[D]. 韓光偉.北京理工大學(xué) 2015
碩士論文
[1]雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)的純電動(dòng)汽車性能優(yōu)化[D]. 曾禹喬.西南交通大學(xué) 2017
[2]雙驅(qū)純電動(dòng)汽車動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真[D]. 李健彰.重慶大學(xué) 2016
[3]面向能量效率的純電動(dòng)汽車雙電機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)耦合設(shè)計(jì)及控制策略研究[D]. 肖衛(wèi)洪.重慶大學(xué) 2016
[4]純電動(dòng)轎車雙電機(jī)耦合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)型與控制策略研究[D]. 張運(yùn)昌.吉林大學(xué) 2015
[5]新型雙電機(jī)耦合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)控制策略研究[D]. 曾劍峰.重慶大學(xué) 2015
[6]雙電機(jī)構(gòu)型純電動(dòng)轎車動(dòng)力系統(tǒng)匹配與控制策略研究[D]. 劉德春.吉林大學(xué) 2014
[7]新型純電動(dòng)汽車雙電機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)研究[D]. 畢聰.南京航空航天大學(xué) 2014
[8]雙驅(qū)電動(dòng)汽車動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)匹配與仿真研究[D]. 陳宗波.重慶大學(xué) 2013
[9]電動(dòng)汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的匹配及優(yōu)化[D]. 姜輝.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
本文編號(hào):3234624
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