電磁耦合傳動(dòng)的飛輪式制動(dòng)能量回收裝置性能仿真研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-16 11:39
在節(jié)能和環(huán)保的壓力下,提高能量利用率成為引人關(guān)注的研究問(wèn)題之一。制動(dòng)能量回收技術(shù)作為電動(dòng)汽車節(jié)能環(huán)保的一種方式,可提高能量利用率,延長(zhǎng)整車?yán)m(xù)駛里程。因此,采用合理的方法提高電動(dòng)汽車制動(dòng)能量回收效率,是值得深入探討的課題。本文提出電磁耦合傳動(dòng)的飛輪式制動(dòng)能量回收裝置,由儲(chǔ)能飛輪、電磁耦合傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及電氣控制裝置組成,在詳細(xì)闡述儲(chǔ)能飛輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法及飛輪材料的選擇要求后,設(shè)計(jì)多級(jí)飛輪儲(chǔ)能裝置,并設(shè)計(jì)其底盤布置方案。通過(guò)闡述電磁轉(zhuǎn)差離合器的結(jié)構(gòu)和基本工作原理,分析電氣控制裝置輸出的勵(lì)磁電流對(duì)電磁轉(zhuǎn)差離合器機(jī)械特性的影響,得出該系統(tǒng)實(shí)質(zhì)為晶閘管相控整流器構(gòu)成的直流調(diào)速系統(tǒng)(V-M系統(tǒng))。采用雙閉環(huán)調(diào)速方法對(duì)電磁轉(zhuǎn)差離合器的輸出轉(zhuǎn)速控制,分析了雙閉環(huán)控制系統(tǒng)的調(diào)速過(guò)程及其靜特性,其電流環(huán)控制器及轉(zhuǎn)速環(huán)控制器均采用比例積分控制器,電力電子變換器設(shè)計(jì)成為一階的慣性環(huán),建立雙閉環(huán)控制模型并進(jìn)行仿真。在分析電磁耦合傳動(dòng)的飛輪式制動(dòng)能量回收裝置作用下的汽車制動(dòng)狀態(tài)的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)電磁耦合傳動(dòng)的飛輪儲(chǔ)能模型、液壓制動(dòng)模型及采用自尋優(yōu)控制方法的防抱死控制模型,并采用固定比例設(shè)計(jì)前后輪制動(dòng)力控制、飛輪式制動(dòng)能量回收...
【文章來(lái)源】:東北林業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:63 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1我國(guó)近五年新能源汽車銷量?
先進(jìn)、具有新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)的汽車[1]。我國(guó)新能源汽車行業(yè)己經(jīng)具備產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ),能夠??獨(dú)立完成原材料供應(yīng),驅(qū)動(dòng)電機(jī)、動(dòng)力電池等關(guān)鍵零部件研發(fā)生產(chǎn),充電樁等配套設(shè)備??建設(shè)以及整車設(shè)計(jì)制造[2]。我國(guó)近五年新能源汽車銷量,如圖1-1所示。據(jù)統(tǒng)計(jì),2017??年,全國(guó)新能源汽車新注冊(cè)登記65萬(wàn)輛,保有量己達(dá)153萬(wàn)輛。但是,新能源汽車的??制造成本仍然較高,新能源汽車成本結(jié)構(gòu)如圖1-2所示,主要集中在電池、電機(jī)、電控??“三大電”系統(tǒng),動(dòng)力系統(tǒng)約占新能源汽車成本的50°/〇[3]。??rnm?^??d^〇-?SSIP??2013?2014?2015?2016?2017??_?_??圖1-1我國(guó)近五年新能源汽車銷量?圖1-2新能源汽車成本結(jié)構(gòu)圖??根據(jù)國(guó)務(wù)院出臺(tái)《關(guān)于印發(fā)節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012?—?2020年)的??通知》,我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展將以純電驅(qū)動(dòng)為新能源汽車發(fā)展和汽車工業(yè)轉(zhuǎn)型的主??要戰(zhàn)略發(fā)展方向,當(dāng)前重點(diǎn)推進(jìn)純電動(dòng)汽車和插電式混合動(dòng)力汽車產(chǎn)業(yè)化[4]!吨袊(guó)制??造2025》中更是明確指出,我國(guó)將繼續(xù)支持新能源汽車發(fā)展,以電動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能??化為目標(biāo),著力提升高效環(huán)保內(nèi)燃機(jī)、輕量化材料、先進(jìn)變速器、動(dòng)力電池、驅(qū)動(dòng)電??機(jī)、智能控制系統(tǒng)等核心技術(shù)的制造生產(chǎn)能力W。??制動(dòng)能量回收是新能源汽車的一項(xiàng)重要功能
?程為目標(biāo),是汽車節(jié)能環(huán)保的主要手段16]。ECE和UDDC工況下的制動(dòng)能量損耗占總能??量消耗的比例,如圖1-3所示,經(jīng)研究,汽車在城市行駛過(guò)程中,制動(dòng)能量占到汽車總??能耗的30%?50%,即在制動(dòng)過(guò)程中能量以摩擦散熱形式損耗[6]。如果能將這部分能量回??收,并將其合理有效地利用在車輛起步或加速時(shí),將顯著提高汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性,在減??少制動(dòng)噪聲的同時(shí),增加汽車制動(dòng)零件使用壽命。采用再生制動(dòng)能量回收,經(jīng)計(jì)算可提??高車輛續(xù)駛里程33%[8]。汽車制動(dòng)能量回收技術(shù)己有開(kāi)發(fā)應(yīng)用,但還需從再生制動(dòng)原??理、能量轉(zhuǎn)換與存儲(chǔ)、控制策略等關(guān)鍵技術(shù)方面進(jìn)一步改進(jìn),以提高電動(dòng)汽車的能源利??用效率,并對(duì)促進(jìn)電動(dòng)汽車的普及應(yīng)用有十分重要的作用[9]。??>2.41%?1_rJ_rTirmil丨丨??473V;。?Ho??a)ECE工況?b)UDDC工況??圖1-3?ECE工況及UDDC工況制動(dòng)能量損耗占總能量消耗的比例??本文基于飛輪儲(chǔ)能技術(shù),提出一種電磁耦合的低成本飛輪式制動(dòng)能量回收裝置。在??此基礎(chǔ)上
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]某車型制動(dòng)力分配系數(shù)的設(shè)計(jì)與計(jì)算[J]. 茍麗媛. 汽車實(shí)用技術(shù). 2018(15)
[2]中國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)與技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及對(duì)策[J]. 馬建,劉曉東,陳軼嵩,汪貴平,趙軒,賀伊琳,許世維,張凱,張一西. 中國(guó)公路學(xué)報(bào). 2018(08)
[3]基于非線性優(yōu)化的電動(dòng)汽車再生制動(dòng)控制策略[J]. 汪求峰,許勇. 桂林電子科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(06)
[4]純電動(dòng)轎車制動(dòng)能量回收試驗(yàn)研究[J]. 趙國(guó)宇,張軼,郭斌,楊興旺. 汽車實(shí)用技術(shù). 2017(18)
[5]儲(chǔ)能復(fù)合材料飛輪力學(xué)研究進(jìn)展[J]. 王超,戴興建,汪勇,李璽,鐘國(guó)彬. 儲(chǔ)能科學(xué)與技術(shù). 2017(05)
[6]淺談新能源汽車的制動(dòng)能量回收技術(shù)[J]. 姜峰. 中國(guó)高新技術(shù)企業(yè). 2016(36)
[7]車載飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)及其關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 湯延祺,朱熀秋. 電機(jī)與控制應(yīng)用. 2016(05)
[8]飛輪式汽車制動(dòng)能量回收系統(tǒng)的研究[J]. 黃菊花,王傅忠,楊軍平. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2016(05)
[9]節(jié)能汽車制動(dòng)能量回收與再利用[J]. 李欣,王佳. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2016(04)
[10]中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì):推動(dòng)中國(guó)電動(dòng)汽車行業(yè)發(fā)展[J]. 田恬. 科技導(dǎo)報(bào). 2016(06)
博士論文
[1]電動(dòng)輪汽車制動(dòng)集成控制策略與復(fù)合ABS控制研究[D]. 王吉.吉林大學(xué) 2011
碩士論文
[1]純電動(dòng)汽車再生制動(dòng)控制策略研究[D]. 郭海軍.長(zhǎng)安大學(xué) 2017
[2]飛輪式汽車制動(dòng)能量回收及緩速系統(tǒng)的研究[D]. 王傅忠.南昌大學(xué) 2015
[3]機(jī)械飛輪動(dòng)能回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 羅祥程.哈爾濱工程大學(xué) 2015
[4]基于制動(dòng)意圖識(shí)別的制動(dòng)能量回收控制算法研究[D]. 馬其貞.吉林大學(xué) 2013
[5]并聯(lián)插電式混合動(dòng)力汽車再生制動(dòng)系統(tǒng)研究[D]. 李鵬.湖南大學(xué) 2012
[6]電磁調(diào)速電機(jī)控制模塊的設(shè)計(jì)[D]. 張曉哲.天津大學(xué) 2012
本文編號(hào):3286939
【文章來(lái)源】:東北林業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:63 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1我國(guó)近五年新能源汽車銷量?
先進(jìn)、具有新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)的汽車[1]。我國(guó)新能源汽車行業(yè)己經(jīng)具備產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ),能夠??獨(dú)立完成原材料供應(yīng),驅(qū)動(dòng)電機(jī)、動(dòng)力電池等關(guān)鍵零部件研發(fā)生產(chǎn),充電樁等配套設(shè)備??建設(shè)以及整車設(shè)計(jì)制造[2]。我國(guó)近五年新能源汽車銷量,如圖1-1所示。據(jù)統(tǒng)計(jì),2017??年,全國(guó)新能源汽車新注冊(cè)登記65萬(wàn)輛,保有量己達(dá)153萬(wàn)輛。但是,新能源汽車的??制造成本仍然較高,新能源汽車成本結(jié)構(gòu)如圖1-2所示,主要集中在電池、電機(jī)、電控??“三大電”系統(tǒng),動(dòng)力系統(tǒng)約占新能源汽車成本的50°/〇[3]。??rnm?^??d^〇-?SSIP??2013?2014?2015?2016?2017??_?_??圖1-1我國(guó)近五年新能源汽車銷量?圖1-2新能源汽車成本結(jié)構(gòu)圖??根據(jù)國(guó)務(wù)院出臺(tái)《關(guān)于印發(fā)節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012?—?2020年)的??通知》,我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展將以純電驅(qū)動(dòng)為新能源汽車發(fā)展和汽車工業(yè)轉(zhuǎn)型的主??要戰(zhàn)略發(fā)展方向,當(dāng)前重點(diǎn)推進(jìn)純電動(dòng)汽車和插電式混合動(dòng)力汽車產(chǎn)業(yè)化[4]!吨袊(guó)制??造2025》中更是明確指出,我國(guó)將繼續(xù)支持新能源汽車發(fā)展,以電動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能??化為目標(biāo),著力提升高效環(huán)保內(nèi)燃機(jī)、輕量化材料、先進(jìn)變速器、動(dòng)力電池、驅(qū)動(dòng)電??機(jī)、智能控制系統(tǒng)等核心技術(shù)的制造生產(chǎn)能力W。??制動(dòng)能量回收是新能源汽車的一項(xiàng)重要功能
?程為目標(biāo),是汽車節(jié)能環(huán)保的主要手段16]。ECE和UDDC工況下的制動(dòng)能量損耗占總能??量消耗的比例,如圖1-3所示,經(jīng)研究,汽車在城市行駛過(guò)程中,制動(dòng)能量占到汽車總??能耗的30%?50%,即在制動(dòng)過(guò)程中能量以摩擦散熱形式損耗[6]。如果能將這部分能量回??收,并將其合理有效地利用在車輛起步或加速時(shí),將顯著提高汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性,在減??少制動(dòng)噪聲的同時(shí),增加汽車制動(dòng)零件使用壽命。采用再生制動(dòng)能量回收,經(jīng)計(jì)算可提??高車輛續(xù)駛里程33%[8]。汽車制動(dòng)能量回收技術(shù)己有開(kāi)發(fā)應(yīng)用,但還需從再生制動(dòng)原??理、能量轉(zhuǎn)換與存儲(chǔ)、控制策略等關(guān)鍵技術(shù)方面進(jìn)一步改進(jìn),以提高電動(dòng)汽車的能源利??用效率,并對(duì)促進(jìn)電動(dòng)汽車的普及應(yīng)用有十分重要的作用[9]。??>2.41%?1_rJ_rTirmil丨丨??473V;。?Ho??a)ECE工況?b)UDDC工況??圖1-3?ECE工況及UDDC工況制動(dòng)能量損耗占總能量消耗的比例??本文基于飛輪儲(chǔ)能技術(shù),提出一種電磁耦合的低成本飛輪式制動(dòng)能量回收裝置。在??此基礎(chǔ)上
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]某車型制動(dòng)力分配系數(shù)的設(shè)計(jì)與計(jì)算[J]. 茍麗媛. 汽車實(shí)用技術(shù). 2018(15)
[2]中國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)與技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及對(duì)策[J]. 馬建,劉曉東,陳軼嵩,汪貴平,趙軒,賀伊琳,許世維,張凱,張一西. 中國(guó)公路學(xué)報(bào). 2018(08)
[3]基于非線性優(yōu)化的電動(dòng)汽車再生制動(dòng)控制策略[J]. 汪求峰,許勇. 桂林電子科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(06)
[4]純電動(dòng)轎車制動(dòng)能量回收試驗(yàn)研究[J]. 趙國(guó)宇,張軼,郭斌,楊興旺. 汽車實(shí)用技術(shù). 2017(18)
[5]儲(chǔ)能復(fù)合材料飛輪力學(xué)研究進(jìn)展[J]. 王超,戴興建,汪勇,李璽,鐘國(guó)彬. 儲(chǔ)能科學(xué)與技術(shù). 2017(05)
[6]淺談新能源汽車的制動(dòng)能量回收技術(shù)[J]. 姜峰. 中國(guó)高新技術(shù)企業(yè). 2016(36)
[7]車載飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)及其關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 湯延祺,朱熀秋. 電機(jī)與控制應(yīng)用. 2016(05)
[8]飛輪式汽車制動(dòng)能量回收系統(tǒng)的研究[J]. 黃菊花,王傅忠,楊軍平. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2016(05)
[9]節(jié)能汽車制動(dòng)能量回收與再利用[J]. 李欣,王佳. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2016(04)
[10]中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì):推動(dòng)中國(guó)電動(dòng)汽車行業(yè)發(fā)展[J]. 田恬. 科技導(dǎo)報(bào). 2016(06)
博士論文
[1]電動(dòng)輪汽車制動(dòng)集成控制策略與復(fù)合ABS控制研究[D]. 王吉.吉林大學(xué) 2011
碩士論文
[1]純電動(dòng)汽車再生制動(dòng)控制策略研究[D]. 郭海軍.長(zhǎng)安大學(xué) 2017
[2]飛輪式汽車制動(dòng)能量回收及緩速系統(tǒng)的研究[D]. 王傅忠.南昌大學(xué) 2015
[3]機(jī)械飛輪動(dòng)能回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 羅祥程.哈爾濱工程大學(xué) 2015
[4]基于制動(dòng)意圖識(shí)別的制動(dòng)能量回收控制算法研究[D]. 馬其貞.吉林大學(xué) 2013
[5]并聯(lián)插電式混合動(dòng)力汽車再生制動(dòng)系統(tǒng)研究[D]. 李鵬.湖南大學(xué) 2012
[6]電磁調(diào)速電機(jī)控制模塊的設(shè)計(jì)[D]. 張曉哲.天津大學(xué) 2012
本文編號(hào):3286939
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/qiche/3286939.html
最近更新
教材專著