純電動(dòng)大學(xué)生方程式賽車制動(dòng)能量回收系統(tǒng)研究及優(yōu)化
發(fā)布時(shí)間:2022-01-15 08:13
進(jìn)入21世紀(jì),能源枯竭以及環(huán)境污染等問題為汽車行業(yè)的發(fā)展帶來了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),電動(dòng)汽車的研發(fā)為解決這些問題提供了可能。大學(xué)生電動(dòng)方程式大賽(FSEC)是一項(xiàng)面對(duì)國(guó)際大學(xué)生的比賽,2013年繼全國(guó)大學(xué)生方程式油車大賽之后引入中國(guó),為大學(xué)生了解純電動(dòng)新能源車輛提供平臺(tái)。制動(dòng)能量回收系統(tǒng)作為純電動(dòng)車輛的一項(xiàng)重要節(jié)能技術(shù),可以將制動(dòng)過程中損失的熱能轉(zhuǎn)化為電能部分回收,提高車輛整體的續(xù)航里程。比賽中可以增加賽車的行駛里程,在效率測(cè)試中贏得先機(jī)。因此,制動(dòng)能量回收系統(tǒng)在賽車上的應(yīng)用有很強(qiáng)的實(shí)際意義。本文就純電動(dòng)賽車制動(dòng)能量回收系統(tǒng)的研究主要開展了下列工作:首先對(duì)于制動(dòng)能量回收系統(tǒng)的工作原理,經(jīng)典的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的闡述,對(duì)制動(dòng)能量回收系統(tǒng)關(guān)鍵的電機(jī)和電池的性能和工作特性進(jìn)行了分析,同時(shí)對(duì)影響制動(dòng)能量回收效率的幾種關(guān)鍵因素進(jìn)行了分析,為后文中優(yōu)化分析做基礎(chǔ)。然后在對(duì)傳統(tǒng)制動(dòng)動(dòng)力學(xué)進(jìn)行分析的同時(shí),提出了幾種經(jīng)典的制動(dòng)能量回收策略,比較之后提出了后軸液電系統(tǒng)并聯(lián)的制動(dòng)能量回收系統(tǒng)控制策略,以實(shí)現(xiàn)液壓制動(dòng)力和電制動(dòng)力耦合工作。使用AMESim軟件對(duì)整車的關(guān)鍵部件進(jìn)行建模,搭建整車制動(dòng)能量回收系統(tǒng)仿真平臺(tái),同時(shí)根...
【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)】:90 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖
圖 2.1 永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖Fig2.1 Structure diagram of permanent magnet synchronous motor制動(dòng)能量回收系統(tǒng)的純電動(dòng)方程式賽車的電機(jī)有兩種工作狀態(tài)向制動(dòng)狀態(tài),汽車在正常行駛時(shí)電機(jī)處于驅(qū)動(dòng)狀態(tài),當(dāng)汽車開處于制動(dòng)工作狀態(tài),并開始回收能量,在制動(dòng)工作狀態(tài)的條件為了發(fā)電機(jī),這是由電機(jī)電樞的工作特性決定的。動(dòng)機(jī)開始進(jìn)行制動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),電機(jī)的轉(zhuǎn)速 n 超過電機(jī)內(nèi)部同步磁速,形成速度差,導(dǎo)致電機(jī)內(nèi)的轉(zhuǎn)子反向切割磁力線,產(chǎn)生反轉(zhuǎn)矩也改變方向,與前進(jìn)轉(zhuǎn)向相反,這時(shí)即產(chǎn)生電制動(dòng)力。標(biāo)上看再生制動(dòng)的工作特性時(shí)電機(jī)的機(jī)械工作特性從第一工作限的延伸[49],如圖 2.2。
當(dāng)車輛繼續(xù)制動(dòng)減速,則電機(jī)工作運(yùn)行的特性曲線保持繼續(xù)處于制動(dòng)能量回收工作狀態(tài),轉(zhuǎn)速?gòu)?B 點(diǎn)一直轉(zhuǎn)移到 E 點(diǎn)行直到車輛停止,最終從 E 點(diǎn)轉(zhuǎn)至 O 點(diǎn),O 點(diǎn)為停車點(diǎn)。電機(jī)工作的數(shù)學(xué)模型磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析,首先需要分析定子和轉(zhuǎn)子的磁,設(shè)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為 n r/min,轉(zhuǎn)子相應(yīng)的磁動(dòng)勢(shì)的轉(zhuǎn)速為 p r/m的推導(dǎo),定子電流所產(chǎn)生的頻率為: = 子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)的旋轉(zhuǎn)速度為 n1,由于旋轉(zhuǎn)速度由電流確定,可 = = = 的轉(zhuǎn)動(dòng)速度和定子的磁動(dòng)勢(shì)轉(zhuǎn)動(dòng)速度是相同的。磁同步電機(jī)的電壓特性進(jìn)行研究,可對(duì)永磁同步電機(jī)的電路原圖 2.3。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]FSAE電動(dòng)賽車再生制動(dòng)系統(tǒng)開發(fā)[J]. 張京明,陳磊,張晉華,崔淑梅. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(01)
[2]海格插電式混合動(dòng)力客車開啟綠色公交能效之門[J]. 方文迪. 人民公交. 2014(03)
[3]基于路面識(shí)別的并聯(lián)式制動(dòng)能量回收策略研究[J]. 林巨廣,顧杰,余向東. 合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(07)
[4]電動(dòng)轎車制動(dòng)能量回收效率與踏板感覺協(xié)調(diào)控制研究[J]. 茍晉芳,王麗芳,廖承林. 電工電能新技術(shù). 2013(01)
[5]電動(dòng)汽車制動(dòng)能量回收最大化影響因素分析[J]. 王猛,孫澤昌,卓桂榮,程鵬. 同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(04)
[6]純電動(dòng)城市客車再生制動(dòng)能量回收系統(tǒng)淺析[J]. 周宏峰. 上海汽車. 2011(10)
[7]純電動(dòng)大客車制動(dòng)能量回收系統(tǒng)控制策略研究[J]. 王軍,熊冉,楊振遷. 汽車工程. 2009(10)
[8]基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)的電動(dòng)車驅(qū)動(dòng)和再生制動(dòng)滑?刂芠J]. 曹建波,曹秉剛,王軍平,許朋,武小蘭. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2009(04)
[9]混合動(dòng)力城市客車制動(dòng)能量回收系統(tǒng)道路試驗(yàn)[J]. 張俊智,陸欣,張鵬君,陳鑫. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2009(02)
博士論文
[1]純電動(dòng)轎車制動(dòng)能量回收系統(tǒng)研究[D]. 方運(yùn)舟.合肥工業(yè)大學(xué) 2012
[2]電動(dòng)汽車再生制動(dòng)若干關(guān)鍵問題研究[D]. 趙國(guó)柱.南京航空航天大學(xué) 2012
[3]混合動(dòng)力汽車再生制動(dòng)與穩(wěn)定性集成控制算法研究[D]. 尚明利.吉林大學(xué) 2011
[4]電動(dòng)城市公交車制動(dòng)能量回收過程中的能量效率研究[D]. 仇斌.清華大學(xué) 2011
[5]純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)與制動(dòng)能量回收控制策略研究[D]. 汪貴平.長(zhǎng)安大學(xué) 2009
[6]混合動(dòng)力汽車制動(dòng)能量回收與ABS集成控制研究[D]. 彭?xiàng)?上海交通大學(xué) 2007
碩士論文
[1]基于回饋功率最大的電動(dòng)方程式賽車制動(dòng)能量回收系統(tǒng)研究[D]. 何秋熟.東南大學(xué) 2017
[2]FSAE純電動(dòng)賽車制動(dòng)能量回收系統(tǒng)研究[D]. 陳晨.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[3]基于AMESim-Simulink聯(lián)合仿真的制動(dòng)能量回收系統(tǒng)研究[D]. 戴尹安.西南交通大學(xué) 2014
[4]純電動(dòng)賽車再生制動(dòng)系統(tǒng)的仿真研究[D]. 汪永嘉.合肥工業(yè)大學(xué) 2014
[5]基于AMESim-simulink的液壓混合動(dòng)力轎車再生制動(dòng)系統(tǒng)研究[D]. 李進(jìn).重慶大學(xué) 2013
[6]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
[7]純電動(dòng)汽車的再生制動(dòng)系統(tǒng)與ABS集成控制策略研究[D]. 李賀.武漢理工大學(xué) 2012
[8]純電動(dòng)汽車再生制動(dòng)控制策略與仿真研究[D]. 劉寵譽(yù).武漢理工大學(xué) 2010
[9]基于AMESim-Simulink聯(lián)合仿真的再生制動(dòng)系統(tǒng)研究[D]. 胡安平.吉林大學(xué) 2008
[10]純電動(dòng)客車再生制動(dòng)與液壓制動(dòng)協(xié)調(diào)控制算法研究[D]. 趙文平.吉林大學(xué) 2008
本文編號(hào):3590252
【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)】:90 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖
圖 2.1 永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖Fig2.1 Structure diagram of permanent magnet synchronous motor制動(dòng)能量回收系統(tǒng)的純電動(dòng)方程式賽車的電機(jī)有兩種工作狀態(tài)向制動(dòng)狀態(tài),汽車在正常行駛時(shí)電機(jī)處于驅(qū)動(dòng)狀態(tài),當(dāng)汽車開處于制動(dòng)工作狀態(tài),并開始回收能量,在制動(dòng)工作狀態(tài)的條件為了發(fā)電機(jī),這是由電機(jī)電樞的工作特性決定的。動(dòng)機(jī)開始進(jìn)行制動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),電機(jī)的轉(zhuǎn)速 n 超過電機(jī)內(nèi)部同步磁速,形成速度差,導(dǎo)致電機(jī)內(nèi)的轉(zhuǎn)子反向切割磁力線,產(chǎn)生反轉(zhuǎn)矩也改變方向,與前進(jìn)轉(zhuǎn)向相反,這時(shí)即產(chǎn)生電制動(dòng)力。標(biāo)上看再生制動(dòng)的工作特性時(shí)電機(jī)的機(jī)械工作特性從第一工作限的延伸[49],如圖 2.2。
當(dāng)車輛繼續(xù)制動(dòng)減速,則電機(jī)工作運(yùn)行的特性曲線保持繼續(xù)處于制動(dòng)能量回收工作狀態(tài),轉(zhuǎn)速?gòu)?B 點(diǎn)一直轉(zhuǎn)移到 E 點(diǎn)行直到車輛停止,最終從 E 點(diǎn)轉(zhuǎn)至 O 點(diǎn),O 點(diǎn)為停車點(diǎn)。電機(jī)工作的數(shù)學(xué)模型磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析,首先需要分析定子和轉(zhuǎn)子的磁,設(shè)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為 n r/min,轉(zhuǎn)子相應(yīng)的磁動(dòng)勢(shì)的轉(zhuǎn)速為 p r/m的推導(dǎo),定子電流所產(chǎn)生的頻率為: = 子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)的旋轉(zhuǎn)速度為 n1,由于旋轉(zhuǎn)速度由電流確定,可 = = = 的轉(zhuǎn)動(dòng)速度和定子的磁動(dòng)勢(shì)轉(zhuǎn)動(dòng)速度是相同的。磁同步電機(jī)的電壓特性進(jìn)行研究,可對(duì)永磁同步電機(jī)的電路原圖 2.3。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]FSAE電動(dòng)賽車再生制動(dòng)系統(tǒng)開發(fā)[J]. 張京明,陳磊,張晉華,崔淑梅. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(01)
[2]海格插電式混合動(dòng)力客車開啟綠色公交能效之門[J]. 方文迪. 人民公交. 2014(03)
[3]基于路面識(shí)別的并聯(lián)式制動(dòng)能量回收策略研究[J]. 林巨廣,顧杰,余向東. 合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(07)
[4]電動(dòng)轎車制動(dòng)能量回收效率與踏板感覺協(xié)調(diào)控制研究[J]. 茍晉芳,王麗芳,廖承林. 電工電能新技術(shù). 2013(01)
[5]電動(dòng)汽車制動(dòng)能量回收最大化影響因素分析[J]. 王猛,孫澤昌,卓桂榮,程鵬. 同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(04)
[6]純電動(dòng)城市客車再生制動(dòng)能量回收系統(tǒng)淺析[J]. 周宏峰. 上海汽車. 2011(10)
[7]純電動(dòng)大客車制動(dòng)能量回收系統(tǒng)控制策略研究[J]. 王軍,熊冉,楊振遷. 汽車工程. 2009(10)
[8]基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)的電動(dòng)車驅(qū)動(dòng)和再生制動(dòng)滑?刂芠J]. 曹建波,曹秉剛,王軍平,許朋,武小蘭. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2009(04)
[9]混合動(dòng)力城市客車制動(dòng)能量回收系統(tǒng)道路試驗(yàn)[J]. 張俊智,陸欣,張鵬君,陳鑫. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2009(02)
博士論文
[1]純電動(dòng)轎車制動(dòng)能量回收系統(tǒng)研究[D]. 方運(yùn)舟.合肥工業(yè)大學(xué) 2012
[2]電動(dòng)汽車再生制動(dòng)若干關(guān)鍵問題研究[D]. 趙國(guó)柱.南京航空航天大學(xué) 2012
[3]混合動(dòng)力汽車再生制動(dòng)與穩(wěn)定性集成控制算法研究[D]. 尚明利.吉林大學(xué) 2011
[4]電動(dòng)城市公交車制動(dòng)能量回收過程中的能量效率研究[D]. 仇斌.清華大學(xué) 2011
[5]純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)與制動(dòng)能量回收控制策略研究[D]. 汪貴平.長(zhǎng)安大學(xué) 2009
[6]混合動(dòng)力汽車制動(dòng)能量回收與ABS集成控制研究[D]. 彭?xiàng)?上海交通大學(xué) 2007
碩士論文
[1]基于回饋功率最大的電動(dòng)方程式賽車制動(dòng)能量回收系統(tǒng)研究[D]. 何秋熟.東南大學(xué) 2017
[2]FSAE純電動(dòng)賽車制動(dòng)能量回收系統(tǒng)研究[D]. 陳晨.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[3]基于AMESim-Simulink聯(lián)合仿真的制動(dòng)能量回收系統(tǒng)研究[D]. 戴尹安.西南交通大學(xué) 2014
[4]純電動(dòng)賽車再生制動(dòng)系統(tǒng)的仿真研究[D]. 汪永嘉.合肥工業(yè)大學(xué) 2014
[5]基于AMESim-simulink的液壓混合動(dòng)力轎車再生制動(dòng)系統(tǒng)研究[D]. 李進(jìn).重慶大學(xué) 2013
[6]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
[7]純電動(dòng)汽車的再生制動(dòng)系統(tǒng)與ABS集成控制策略研究[D]. 李賀.武漢理工大學(xué) 2012
[8]純電動(dòng)汽車再生制動(dòng)控制策略與仿真研究[D]. 劉寵譽(yù).武漢理工大學(xué) 2010
[9]基于AMESim-Simulink聯(lián)合仿真的再生制動(dòng)系統(tǒng)研究[D]. 胡安平.吉林大學(xué) 2008
[10]純電動(dòng)客車再生制動(dòng)與液壓制動(dòng)協(xié)調(diào)控制算法研究[D]. 趙文平.吉林大學(xué) 2008
本文編號(hào):3590252
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