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《并聯式混合動力系統(tǒng)在城市客車中及應用》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、并聯式混合動力系統(tǒng)在城市客車中的應用【摘要】介紹了并聯式混合動力系統(tǒng)的原理,并結合城市客車運行環(huán)境和特點,提出了一種并聯式混合動力城市客車動力系統(tǒng)的機電耦合方案,并選用了技術比較成熟的電控柴油發(fā)動機、永磁同步電機和鋰電池等部件。【關鍵詞】并聯式混合動力;城市客車;應用引言目前,中國以“節(jié)能減排”做為國家環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略。因此,研發(fā)在滿足駕駛者對駕駛性能的要求下,同時具有節(jié)能環(huán)保的新型車輛驅動系統(tǒng)具有重要的意義。混合動力汽車(hybridelectricalvehicle,簡稱hev)是指同時裝備兩種動力來源——并聯式混合動力系統(tǒng)在城
2、市客車中的應用【摘要】介紹了并聯式混合動力系統(tǒng)的原理,并結合城市客車運行環(huán)境和特點,提出了一種并聯式混合動力城市客車動力系統(tǒng)的機電耦合方案,并選用了技術比較成熟的電控柴油發(fā)動機、永磁同步電機和鋰電池等部件?!娟P鍵詞】并聯式混合動力;城市客車;應用引言目前,中國以“節(jié)能減排”做為國家環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略。因此,研發(fā)在滿足駕駛者對駕駛性能的要求下,同時具有節(jié)能環(huán)保的新型車輛驅動系統(tǒng)具有重要的意義?;旌蟿恿ζ嚕╤ybridelectricalvehicle,簡稱hev)是指同時裝備兩種動力來源——熱動力源(由傳統(tǒng)的內燃機產生)與電動力源(電
3、池與電動機)的汽車。1、混合動力技術特點與分類1.1混合動力汽車具有如下特點:1.1.1混合動力可以自動停止發(fā)動機的怠速,這樣減少了傳統(tǒng)發(fā)動機的能量浪費。1.1.2剎車能量的回收和利用,避免了傳統(tǒng)汽車的剎車能量變成熱能而耗散掉。1.1.3在起步和加速時,電機有輔助動力的作用。1.1.4混合動力系統(tǒng)能最大地提高整車的運行效率。在低輸出功率運行時,發(fā)動機的運行效率低,由電動機驅動汽車。在發(fā)動機工作效率高時,啟動發(fā)動機,由發(fā)動機驅動汽車或拖動電機給電池充電。1.1.5發(fā)動機的負荷有所減輕,因而排放氣體少;1.2基本的混合動力驅動方式分為:串聯式混合
4、驅動、并聯式混合驅動、混聯式混合驅動串聯:整車只由電動機驅動,發(fā)動機帶發(fā)電機發(fā)電并聯:整車主要由發(fā)動機驅動,電動機參加助力。也可低速時純電驅動混聯:電機大,即可串聯又可并聯2、動力系統(tǒng)設計與選型由于城市客車運行在城市工況下,一般是特定線路,固定時間運行,并且頻繁處于起步、制動和怠速狀態(tài)。在這種情況下,混合動力城市客車可以發(fā)揮其優(yōu)勢。本文提出了一種適合于某城市工況下并聯混合動力城市客車動力系統(tǒng)方案。2.1整車的主要技術參數根據城市客車的使用環(huán)境和汽車相關法規(guī)要求,提出本文所設計的并聯式混合動力城市客車整車的主要技術參數如下:外部尺寸:12000
5、×2500×3165mm,整車整備質量:12395kg,最大總質量:18000kg,軸距:5850mm,前輪距/后輪距:2080/1910mm,座位數:40個,額定載客數:84個,最高車速:≥85km/h,最大爬坡度:≥20%。2.2動力系統(tǒng)布置方案通過分析1.2所闡述混合動力結構的特點,并與其他結構型式進行比較,確定本文設計的混合動力城市客車動力系統(tǒng)采用單軸并聯式結構型式,其布置方案如圖2-1所示。本系統(tǒng)選用了玉柴電控柴油發(fā)動機、鎳氫電池、三相交流永磁同步電機和機械式自動變速器,其工作模式及能量流向主要有以下幾條線路:(1)發(fā)動機單獨驅動:
6、發(fā)動機→離合器→自動變速器→驅動橋→車輪(2)電池單獨驅動:電池組→電動機→自動變速器→驅動橋→車輪(3)發(fā)動機和電池同時驅動:發(fā)動機+電池→自動變速器→驅動橋→車輪(4)發(fā)動機驅動,同時為電池組充電:發(fā)動機的能量一路經自動變速器→驅動橋→車輪,另一路經發(fā)電機→電池組(5)制動能量回收:車輪→驅動橋→自動變速器→發(fā)電機→電池組2.3發(fā)動機主要技術參數及工作特性本文設計的并聯式混合動力城市客車用的發(fā)動機為四沖程玉柴6j180-30型電控柴油發(fā)動機,其主要技術參數如下:發(fā)動機型式:立式直列四沖程增壓中冷,排量:6,494l,額定功率:147kw,
7、額定轉速:2500r/min,最大扭矩:700n.m,最大扭矩轉速(1200-1700r)/min。2.4電機主要技術參數及工作特性永磁同步電動機有高控制精度、高轉矩密度、良好的轉矩平穩(wěn)性以及低噪聲的特點,通過合理設計永磁磁路結構能獲得較高的弱磁性能,提高電動機的調速范圍,是一種比較理想的電動汽車驅動系統(tǒng)。根據以上的優(yōu)點,所以本文所設計的動力系統(tǒng)選擇永磁同步電機,其主要技術參數如下:電機型式:永磁同步電機,最大扭矩:600n.m,最大功率:100kw,持續(xù)功率:50kw,額定功率轉速:1500rpm,最高轉速:2500rpm,控制型式:扭矩閉
8、環(huán)。永磁同步電機在額定轉速以下恒轉矩輸出,額定轉速以上恒功率輸出。該特性近似于活塞式內燃機的外特性曲線,效率要比發(fā)動機的效率高的多,最大效率高達90%,最低效率也有