某48V微混系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)及優(yōu)化驗(yàn)證
發(fā)布時(shí)間:2021-07-01 21:35
隨著環(huán)保法規(guī)日益嚴(yán)苛,越來(lái)越多輕型乘用車企業(yè)推出了純電動(dòng)車輛和混合動(dòng)力車輛。其中48V微弱混合動(dòng)力系統(tǒng)由于其較低的成本和較高的收益越來(lái)越受重視。相較于高壓混合動(dòng)力車輛而言,48V處于人體安全電壓范圍內(nèi),同時(shí)也能滿足車輛行駛過(guò)程中能量回收、電機(jī)助力功能要求,有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。本文基于市場(chǎng)上某熱銷乘用車,首先從比較混合動(dòng)力方案開始,確定P0的布置形式,參照擬達(dá)到的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性提升目標(biāo),計(jì)算系統(tǒng)關(guān)鍵部件:BSG電機(jī)、48V電池、DCDC變換器等的性能參數(shù),并完成系統(tǒng)部件的選型,確定零部件布置的位置,完整的設(shè)計(jì)了一套48V微弱混合動(dòng)力系統(tǒng)。其次,根據(jù)系統(tǒng)預(yù)期實(shí)現(xiàn)的功能,編寫了一套完整的基于Labview的48V微弱混合動(dòng)力系統(tǒng)的上層控制程序。最后,利用cruise軟件對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行建模和仿真計(jì)算,得到其經(jīng)濟(jì)性收益,并設(shè)計(jì)實(shí)車試驗(yàn),通過(guò)測(cè)試方法得到試驗(yàn)的輸入?yún)?shù),進(jìn)行試驗(yàn),用試驗(yàn)的結(jié)果驗(yàn)證了仿真結(jié)果中燃油經(jīng)濟(jì)性收益的可靠,也設(shè)計(jì)了NVH試驗(yàn),驗(yàn)證48V系統(tǒng)對(duì)車輛的NVH同樣有一定的提升。結(jié)果表明,本文設(shè)計(jì)的48V微弱混合動(dòng)力系統(tǒng)不僅在燃油經(jīng)濟(jì)性方面有很大的提升,同時(shí)也改善了動(dòng)力性和駕駛舒適性。達(dá)到了...
【文章來(lái)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)】:90 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
國(guó)內(nèi)已搭載48V的車型Fig1.348VvehiclelistedinChina
合肥工業(yè)大學(xué)專業(yè)碩士研究生學(xué)位論文7約20%的燃油節(jié)省并大幅度降低污染物排放。圖1.4搭載大陸集團(tuán)48V微混系統(tǒng)概念車Fig1.4EquippedwithContinental48Vmicrohybridsystemconceptvehicle1.3主要內(nèi)容文章以國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上某輕型乘用車為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)構(gòu)建48V微弱混合動(dòng)力系統(tǒng)、確定應(yīng)用功能,目標(biāo)實(shí)現(xiàn)10%以上的油耗收益,同時(shí)提升15%以上的動(dòng)力性和6km/h的最大車速。并通過(guò)試驗(yàn)的方法來(lái)驗(yàn)證該系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性、駕駛平順性和舒適性的收益。文章的第一章主要了解了48V微混系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成和基本功能,對(duì)國(guó)內(nèi)外主要企業(yè)的研究現(xiàn)狀進(jìn)行介紹,并引入確立了本文的主要研究對(duì)象。第二章交代了48V微混動(dòng)力系統(tǒng)載體車輛的基本參數(shù),分析比較了各種布置方案的優(yōu)劣性,選擇布置位置,并對(duì)系統(tǒng)關(guān)鍵部件進(jìn)行選型計(jì)算,確定該系統(tǒng)的混動(dòng)方案。第三章就緒論中提出的系統(tǒng)的應(yīng)用功能做出具體的功能設(shè)計(jì),并通過(guò)labview實(shí)現(xiàn)功能的上層控制。通過(guò)前三章的內(nèi)容,已經(jīng)對(duì)該系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)完成,第四章在此基礎(chǔ)上,通過(guò)建模和仿真,驗(yàn)證該系統(tǒng)在燃油經(jīng)濟(jì)性的收益并設(shè)計(jì)試驗(yàn)驗(yàn)證仿真結(jié)果的可靠性。第五章主要對(duì)已完成工作進(jìn)行總結(jié),最后展望未來(lái)研究方向和前景。
合肥工業(yè)大學(xué)專業(yè)碩士研究生學(xué)位論文9(1)P0:48V電機(jī)位于發(fā)動(dòng)機(jī)前端,且通過(guò)皮帶輪與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸端的曲軸減震器相連,此種布置所采用的電機(jī)可以稱為BSG電機(jī)。(2)P1:48V電機(jī)布置在曲軸上,位于發(fā)動(dòng)機(jī)與C0離合器之間,與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸相連,此種布置僅需要一個(gè)離合器。(3)P2:48V電機(jī)位于變速箱輸入端,可以僅有一個(gè)離合器C0,也可以有兩個(gè)離合器C0、C1,若存在兩個(gè)離合器,則電機(jī)位于兩個(gè)離合器之間。(4)P3:48V電機(jī)位于變速箱輸出端。(5)P4:48V電機(jī)位于非驅(qū)動(dòng)軸上。這里的離合器C0、C1區(qū)別于雙離合變速箱中的雙離合器,其中C0為傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車輛的離合器,用來(lái)傳遞或中斷發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的動(dòng)力,在48V微弱混合動(dòng)力系統(tǒng)中,離合器C0在五種布置中都是必要存在的。離合器C1僅為P2布置結(jié)構(gòu)一種可能的選擇,后面會(huì)詳細(xì)介紹這個(gè)離合器的作用。還有一些少見的48V電機(jī)布置方式,通常和上述五種布置方案的功能相同或非常相近,例如將48V電機(jī)集成在變速箱中,這種布置通常稱為P2.5,在這里邊不一一討論了。圖2.1不同布置方案的48V微混系統(tǒng)原理圖Fig2.1Schematicdiagramof48Vmicrohybridsystemwithdifferentlayoutschemes每種布置方案的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)如下:P0:優(yōu)點(diǎn),低成本,這種布置方式僅將原型車上的發(fā)電機(jī)替換為48VBSG電機(jī),安裝方便,值得一提的是,不同于原型車僅僅存在發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸減震器拖動(dòng)附件皮帶機(jī)構(gòu),48V車輛附件皮帶機(jī)構(gòu)需要傳遞兩個(gè)方向的力矩,分別用于啟動(dòng)、助力工況下和能量回收工況下。因此,附件皮帶機(jī)構(gòu)也需要提高安裝預(yù)緊力,做一些微小的調(diào)整。且由于電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)是由皮帶相連,而皮帶傳動(dòng)不同于齒輪傳
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]CAN總線負(fù)載率算法及優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 劉洪鵬,唐國(guó)強(qiáng). 客車技術(shù)與研究. 2019(05)
[2]純電動(dòng)商用車低壓電器系統(tǒng)電平衡計(jì)算分析[J]. 趙雷雷,強(qiáng)鴿鵬,秦振海,鄒凡. 汽車電器. 2019(07)
[3]48V微混系統(tǒng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力研究[J]. 肖凱,龐有俊,孟健. 時(shí)代汽車. 2019(06)
[4]車輛匹配直噴增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的NEDC/WLTC循環(huán)排放分析[J]. 李基鳳,張毅,馬冠欽,楊萬(wàn)里,王瑞平. 小型內(nèi)燃機(jī)與車輛技術(shù). 2019(02)
[5]我國(guó)能源消費(fèi)與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的互動(dòng)關(guān)系分析[J]. 周慶元,陳海龍. 統(tǒng)計(jì)與決策. 2018(20)
[6]提高功率和降低燃油耗的電輔助增壓[J]. J.Beer,M.G?tzenberger,W.Triller,L.Vornweg,范明強(qiáng). 國(guó)外內(nèi)燃機(jī). 2017(06)
[7]油電混合動(dòng)力電動(dòng)汽車油耗優(yōu)化控制仿真研究[J]. 魏玲. 計(jì)算機(jī)仿真. 2017(08)
[8]汽油機(jī)國(guó)五與國(guó)六法規(guī)對(duì)比研究[J]. 邵軍,趙志國(guó). 交通節(jié)能與環(huán)保. 2017(03)
[9]法雷奧48V動(dòng)力總成系統(tǒng)多種創(chuàng)新解決方案為車廠排憂解難[J]. 俞慶華. 汽車零部件. 2016(12)
[10]某微型車整車電量平衡試驗(yàn)方法研究[J]. 楊坤,董秀輝,王杰,劉吉順,郭棟,唐鵬. 廣西大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(05)
博士論文
[1]橋間分配四驅(qū)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車能耗優(yōu)化控制策略研究[D]. 李曉甫.華南理工大學(xué) 2012
碩士論文
[1]鉛酸電池結(jié)構(gòu)工藝改進(jìn)及性能研究[D]. 許斌.浙江工業(yè)大學(xué) 2015
[2]啟停發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D]. 毛雅風(fēng).武漢理工大學(xué) 2013
[3]大容量動(dòng)力型鋰電池管理系統(tǒng)(BMS)研究[D]. 項(xiàng)良軍.合肥工業(yè)大學(xué) 2012
[4]諧振DC/DC變換器的研究[D]. 楊益平.浙江大學(xué) 2005
本文編號(hào):3259909
【文章來(lái)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)】:90 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
國(guó)內(nèi)已搭載48V的車型Fig1.348VvehiclelistedinChina
合肥工業(yè)大學(xué)專業(yè)碩士研究生學(xué)位論文7約20%的燃油節(jié)省并大幅度降低污染物排放。圖1.4搭載大陸集團(tuán)48V微混系統(tǒng)概念車Fig1.4EquippedwithContinental48Vmicrohybridsystemconceptvehicle1.3主要內(nèi)容文章以國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上某輕型乘用車為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)構(gòu)建48V微弱混合動(dòng)力系統(tǒng)、確定應(yīng)用功能,目標(biāo)實(shí)現(xiàn)10%以上的油耗收益,同時(shí)提升15%以上的動(dòng)力性和6km/h的最大車速。并通過(guò)試驗(yàn)的方法來(lái)驗(yàn)證該系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性、駕駛平順性和舒適性的收益。文章的第一章主要了解了48V微混系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成和基本功能,對(duì)國(guó)內(nèi)外主要企業(yè)的研究現(xiàn)狀進(jìn)行介紹,并引入確立了本文的主要研究對(duì)象。第二章交代了48V微混動(dòng)力系統(tǒng)載體車輛的基本參數(shù),分析比較了各種布置方案的優(yōu)劣性,選擇布置位置,并對(duì)系統(tǒng)關(guān)鍵部件進(jìn)行選型計(jì)算,確定該系統(tǒng)的混動(dòng)方案。第三章就緒論中提出的系統(tǒng)的應(yīng)用功能做出具體的功能設(shè)計(jì),并通過(guò)labview實(shí)現(xiàn)功能的上層控制。通過(guò)前三章的內(nèi)容,已經(jīng)對(duì)該系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)完成,第四章在此基礎(chǔ)上,通過(guò)建模和仿真,驗(yàn)證該系統(tǒng)在燃油經(jīng)濟(jì)性的收益并設(shè)計(jì)試驗(yàn)驗(yàn)證仿真結(jié)果的可靠性。第五章主要對(duì)已完成工作進(jìn)行總結(jié),最后展望未來(lái)研究方向和前景。
合肥工業(yè)大學(xué)專業(yè)碩士研究生學(xué)位論文9(1)P0:48V電機(jī)位于發(fā)動(dòng)機(jī)前端,且通過(guò)皮帶輪與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸端的曲軸減震器相連,此種布置所采用的電機(jī)可以稱為BSG電機(jī)。(2)P1:48V電機(jī)布置在曲軸上,位于發(fā)動(dòng)機(jī)與C0離合器之間,與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸相連,此種布置僅需要一個(gè)離合器。(3)P2:48V電機(jī)位于變速箱輸入端,可以僅有一個(gè)離合器C0,也可以有兩個(gè)離合器C0、C1,若存在兩個(gè)離合器,則電機(jī)位于兩個(gè)離合器之間。(4)P3:48V電機(jī)位于變速箱輸出端。(5)P4:48V電機(jī)位于非驅(qū)動(dòng)軸上。這里的離合器C0、C1區(qū)別于雙離合變速箱中的雙離合器,其中C0為傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車輛的離合器,用來(lái)傳遞或中斷發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的動(dòng)力,在48V微弱混合動(dòng)力系統(tǒng)中,離合器C0在五種布置中都是必要存在的。離合器C1僅為P2布置結(jié)構(gòu)一種可能的選擇,后面會(huì)詳細(xì)介紹這個(gè)離合器的作用。還有一些少見的48V電機(jī)布置方式,通常和上述五種布置方案的功能相同或非常相近,例如將48V電機(jī)集成在變速箱中,這種布置通常稱為P2.5,在這里邊不一一討論了。圖2.1不同布置方案的48V微混系統(tǒng)原理圖Fig2.1Schematicdiagramof48Vmicrohybridsystemwithdifferentlayoutschemes每種布置方案的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)如下:P0:優(yōu)點(diǎn),低成本,這種布置方式僅將原型車上的發(fā)電機(jī)替換為48VBSG電機(jī),安裝方便,值得一提的是,不同于原型車僅僅存在發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸減震器拖動(dòng)附件皮帶機(jī)構(gòu),48V車輛附件皮帶機(jī)構(gòu)需要傳遞兩個(gè)方向的力矩,分別用于啟動(dòng)、助力工況下和能量回收工況下。因此,附件皮帶機(jī)構(gòu)也需要提高安裝預(yù)緊力,做一些微小的調(diào)整。且由于電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)是由皮帶相連,而皮帶傳動(dòng)不同于齒輪傳
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]CAN總線負(fù)載率算法及優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 劉洪鵬,唐國(guó)強(qiáng). 客車技術(shù)與研究. 2019(05)
[2]純電動(dòng)商用車低壓電器系統(tǒng)電平衡計(jì)算分析[J]. 趙雷雷,強(qiáng)鴿鵬,秦振海,鄒凡. 汽車電器. 2019(07)
[3]48V微混系統(tǒng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力研究[J]. 肖凱,龐有俊,孟健. 時(shí)代汽車. 2019(06)
[4]車輛匹配直噴增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的NEDC/WLTC循環(huán)排放分析[J]. 李基鳳,張毅,馬冠欽,楊萬(wàn)里,王瑞平. 小型內(nèi)燃機(jī)與車輛技術(shù). 2019(02)
[5]我國(guó)能源消費(fèi)與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的互動(dòng)關(guān)系分析[J]. 周慶元,陳海龍. 統(tǒng)計(jì)與決策. 2018(20)
[6]提高功率和降低燃油耗的電輔助增壓[J]. J.Beer,M.G?tzenberger,W.Triller,L.Vornweg,范明強(qiáng). 國(guó)外內(nèi)燃機(jī). 2017(06)
[7]油電混合動(dòng)力電動(dòng)汽車油耗優(yōu)化控制仿真研究[J]. 魏玲. 計(jì)算機(jī)仿真. 2017(08)
[8]汽油機(jī)國(guó)五與國(guó)六法規(guī)對(duì)比研究[J]. 邵軍,趙志國(guó). 交通節(jié)能與環(huán)保. 2017(03)
[9]法雷奧48V動(dòng)力總成系統(tǒng)多種創(chuàng)新解決方案為車廠排憂解難[J]. 俞慶華. 汽車零部件. 2016(12)
[10]某微型車整車電量平衡試驗(yàn)方法研究[J]. 楊坤,董秀輝,王杰,劉吉順,郭棟,唐鵬. 廣西大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(05)
博士論文
[1]橋間分配四驅(qū)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車能耗優(yōu)化控制策略研究[D]. 李曉甫.華南理工大學(xué) 2012
碩士論文
[1]鉛酸電池結(jié)構(gòu)工藝改進(jìn)及性能研究[D]. 許斌.浙江工業(yè)大學(xué) 2015
[2]啟停發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D]. 毛雅風(fēng).武漢理工大學(xué) 2013
[3]大容量動(dòng)力型鋰電池管理系統(tǒng)(BMS)研究[D]. 項(xiàng)良軍.合肥工業(yè)大學(xué) 2012
[4]諧振DC/DC變換器的研究[D]. 楊益平.浙江大學(xué) 2005
本文編號(hào):3259909
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