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電磁耦合式混合動力電動車輛動力合成箱測控平臺

作者:周健豪 時間:2013-03-26 來源:電子產(chǎn)品世界 收藏

  應(yīng)用領(lǐng)域:

本文引用地址:http://m.ptau.cn/article/143530.htm

  混合動力電動汽車試驗室應(yīng)用

  挑戰(zhàn):

  基于設(shè)備和高效整合混合動力電動汽車試驗室動力合成箱、電機(jī)試驗臺架,動力電池測試設(shè)備等資源,優(yōu)化各平臺功能,具有良好的可移植性和可擴(kuò)展性。為虛擬儀器構(gòu)架下車輛產(chǎn)品研發(fā)試驗室改造提供解決方案。

  使用的NI產(chǎn)品:

  軟件: 8.6,Real-Time Module,F(xiàn)PGA Module,Control Design and Simulation Module,Database Connectivity Toolkit,Report Generation Toolkit,PID and Fuzzy Logic Control Toolkit,Internet Toolkit

  硬件:-1031機(jī)箱,-8106,PXI-8464,PXI-8430,PXI-6225,PXI-5422,PXI-7833R

  應(yīng)用方案:

  1.研究對象介紹
  1.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

  基于電磁耦合技術(shù)的混合動力合成箱方案如圖1 所示,它改變了傳統(tǒng)汽車的機(jī)械離合器和手動變速箱,增加了雙電機(jī)、單行星排、動力伺服裝置、泵升單元和動力電池。強(qiáng)混合技術(shù)方案一般為混聯(lián)式,其主要優(yōu)點是發(fā)動機(jī)一直運(yùn)行在最佳經(jīng)濟(jì)運(yùn)行線上而不受輪邊負(fù)荷約束。

  1.2 功能原理
  1.2.1

  圖1中汽油機(jī)的曲軸輸出端與的外轉(zhuǎn)子相連,汽油機(jī)直接驅(qū)動,輸出轉(zhuǎn)矩通過發(fā)電機(jī)進(jìn)行電功率分流。發(fā)電機(jī)使汽油機(jī)轉(zhuǎn)速獨立于和主減速器相連的輸出軸轉(zhuǎn)速,轉(zhuǎn)速差為發(fā)電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)速控制)。發(fā)電機(jī)在四象限力矩伺服系統(tǒng)的控制下,將伺服轉(zhuǎn)矩與其內(nèi)外轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速差對應(yīng)的功率以電能的形式饋入高壓母線。伺服轉(zhuǎn)矩與發(fā)電機(jī)內(nèi)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速對應(yīng)的功率仍然以機(jī)械功率的形式輸出,即實現(xiàn)“動能透過”。通過對動能透過式發(fā)電機(jī)的控制,使整個動力系統(tǒng)的傳動比實現(xiàn)無級變化,即EMCVT功能。

  1.2.2

  的轉(zhuǎn)子與單排行星機(jī)構(gòu)的太陽輪相連,行星排的行星輪與外電機(jī)殼體固定,發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩經(jīng)過行星機(jī)構(gòu)變化之后通過齒圈和的輸出轉(zhuǎn)矩進(jìn)行耦合,再通過主減速器輸出至車輪。行星排構(gòu)成的行星機(jī)構(gòu)的齒輪參數(shù)根據(jù)方案的需求進(jìn)行確定。電動機(jī)使發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩獨立于輸出軸轉(zhuǎn)矩,轉(zhuǎn)矩差為電動機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩(轉(zhuǎn)矩控制)。

  1.2.3 泵升單元

  雙母線和泵升單元的作用是提高雙電機(jī)的工作電壓。整個系統(tǒng)中,發(fā)電機(jī)和電動機(jī)分別起到調(diào)速、調(diào)轉(zhuǎn)矩功能,使汽油機(jī)運(yùn)行點完全獨立于輪邊負(fù)荷且保持于經(jīng)濟(jì)環(huán)保高效區(qū),同時起到電磁離合器和無級變速的作用。  

 

  2.試驗平臺
  2.1動力總成臺架
  2.1.1 驅(qū)動電機(jī)

  驅(qū)動電機(jī)為110kW的二極交流變頻電機(jī),50Hz時的同步轉(zhuǎn)速為3000r/min,額定轉(zhuǎn)矩為350N·m;最高達(dá)到6000r/min(100Hz,50~100Hz為恒功率調(diào)速)。

  2.1.2 負(fù)載電機(jī)

  負(fù)載電機(jī)為75kW的十極交流變頻電機(jī),50Hz時的同步轉(zhuǎn)速為750r/min,額定轉(zhuǎn)矩為1193N·m,最高達(dá)到2000r/min(166Hz,50~166Hz為恒功率調(diào)速)。

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