并联混合动力汽车驱动电机的调节和匹配

【摘要】： 针对混合动力汽车实际运行中对电机提出高可靠性、高性能、高效率、低成本的要求,对驱动电机的性能的优化和调节逐渐成为混合动力汽车研究的一个重点课题。本文以吉林大学所承担的国家科技部“863”计划电动汽车专项为依托,对电机进行了以下的研究工作: 本文首先是对混合动力汽车感应电机工作区间特性的研究。依次分析混合动力汽车的电机的外特性、效率、速度工作区间的特点及相互关系。重点分析感应电机本体效率区间的计算和调节。针对感应电机的速度特性,推导电机恒功率区间与过载区间的关系式,定性分析了电机恒功率区间和效率区间的联系,仿真分析确定电机的最优基速比。 提出基于车辆循环工况的并联混合动力汽车感应电机参数匹配方法和评价指标。电机在额定功率和额定转速处电机效率最高,但在实际情况中往往出现在小负载低速运行状态,此时大量能量消耗在铜损和铁损上。通过车辆循环工况驱动功率的要求确定电机常用功率区域,在电机过载系数合理的设计范围之内,匹配感应电机的额定功率。确定车辆平均速度作为动力性评价指标、单位时间内电机耗电率作为经济性性评价指标、电机路面系统效率作为综合评价指标。 最后选择长春、北京、伦敦、西伏吉尼亚四个典型的城市客车循环行驶工况,对解放牌混合动力客车第二轮样车40kw电机进行优化。提出四个工况电机额定功率的要求,计算电机的本体功率。在Matlab/Advisor下建立电机模型,进行循环工况仿真。分析对比仿真结果和电机在高效率区域的工作点的分布以及三个电机与工况匹配评价指标值。 【关键词】：混合动力汽车 感应电机 额定功率 效率 基速比
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：U469.7
【目录】：

• 提要4-7
• 第1章 绪论7-15
• 1.1 混合动力汽车驱动电机问题的概述7-8
• 1.2 混合动力汽车电机本体问题的提出8-9
• 1.3 混合动汽车电机额定功率确定问题的提出9-10
• 1.4 混合动力汽车电机驱动系统的研究现状10-13
• 1.4.1 国内外驱动电机类型及性能比较10-11
• 1.4.2 驱动电机控制优化的研究现状11-12
• 1.4.3 混合动力汽车驱动电机本体优化的研究现状12-13
• 1.5 本论文研究的意义13-14
• 1.6 本论文的主要内容14-15
• 第2章 混合动力汽车感应电机性能的研究15-35
• 2.1 混合动力汽车感应电机的外特性工作区间的研究15-17
• 2.2.1 自然机械特性15-16
• 2.2.2 人为机械特性16-17
• 2.2 混合动力汽车感应电机效率区间的研究17-27
• 2.2.1 混合动力汽车感应电机效率区间的要求17-18
• 2.2.2 感应电机本体的效率及影响因素18-20
• 2.2.3 感应电机本体效率区间的分析20-24
• 2.2.4 感应电机本体效率区间的调节24-27
• 2.3 混合动力汽车感应电机速度区间的研究27-34
• 2.3.1 感应电机恒功率区间与过载区间的关系27-29
• 2.3.2 感应电机恒功率区间与效率区间的关系29-31
• 2.3.3 感应电机最佳恒功率区间的确定31-34
• 2.4 本章小结34-35
• 第3章 基于循环工况并联混合动力汽车感应电机参数的匹配及评价35-48
• 3.1 并联双轴混合动力汽车结构35-36
• 3.2 城市公交客车的整车参数和性能指标要求36-37
• 3.3 感应电机参数的设计37-44
• 3.3.1 电机峰值功率37-40
• 3.3.2 电机额定功率40-43
• 3.3.3 电机额定电压43
• 3.3.4 电机额定转速和最高转速43-44
• 3.4 电机与工况匹配的评价指标44-46
• 3.5 本章小结46-48
• 第4章 并联混合动力汽车电机效率优化的仿真分析48-70
• 4.1 典型城市公交客车循环工况电机额定功率的确定48-52
• 4.2 循环工况匹配电机本体效率的计算52-55
• 4.3 整车控制策略和电机仿真模型开发55-59
• 4.3.1 整车控制策略55-57
• 4.3.2 电机模型的开发57-59
• 4.4 四个循环工况的仿真实验结果分析59-69
• 4.4.1 动力性仿真实验结果分析59-60
• 4.4.2 燃油经济性仿真实验结果分析60-65
• 4.4.3 电机工作点和高效率区域的对比分析65-68
• 4.4.4 电机与工况匹配评价指标分析68-69
• 4.4.5 基于工况匹配电机的仿真结果结论69
• 4.5 本章小结69-70
• 第5章 全文总结及展望70-72
• 5.1 全文总结70-71
• 5.2 未来工作建议71-72
• 参考文献72-75
• 摘要75-77
• ABSTRACT77-79
• 致谢79-80
• 导师及作者简介80

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