并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)在城市客車中的應(yīng)用

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1、并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)在城市客車中的應(yīng)用【摘要】介紹了并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)的原理，并結(jié)合城市客車運行環(huán)境和特點，提出了一種并聯(lián)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(shù)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(guān)鍵詞】并聯(lián)式混合動力；城市客車；應(yīng)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(qū)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——并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)在城市客車中的應(yīng)用

2、【摘要】介紹了并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)的原理，并結(jié)合城市客車運行環(huán)境和特點，提出了一種并聯(lián)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(shù)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(guān)鍵詞】并聯(lián)式混合動力；城市客車；應(yīng)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(qū)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——熱動力源（由傳統(tǒng)的內(nèi)燃機產(chǎn)生）與電動力源（電池與電動機）的汽車。1、混合

3、動力技術(shù)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(qū)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(qū)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(qū)動方式分為：串聯(lián)式混合驅(qū)動、并聯(lián)式混合驅(qū)動、混聯(lián)式混合驅(qū)動串聯(lián)：

4、整車只由電動機驅(qū)動，發(fā)動機帶發(fā)電機發(fā)電并聯(lián)：整車主要由發(fā)動機驅(qū)動，電動機參加助力。也可低速時純電驅(qū)動混聯(lián)：電機大，即可串聯(lián)又可并聯(lián)2、動力系統(tǒng)設(shè)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(lián)混合動力城市客車動力系統(tǒng)方案。2.1整車的主要技術(shù)參數(shù)根據(jù)城市客車的使用環(huán)境和汽車相關(guān)法規(guī)要求，提出本文所設(shè)計的并聯(lián)式混合動力城市客車整車的主要技術(shù)參數(shù)如下：外部尺寸：12000×2500×3165mm,整車整備質(zhì)量：12395kg,

5、最大總質(zhì)量：18000kg，軸距：5850mm,前輪距/后輪距：2080/1910mm，座位數(shù)：40個，額定載客數(shù)：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(jié)構(gòu)的特點，并與其他結(jié)構(gòu)型式進行比較，確定本文設(shè)計的混合動力城市客車動力系統(tǒng)采用單軸并聯(lián)式結(jié)構(gòu)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(qū)動：發(fā)動機→離合器→自動變速器→驅(qū)動橋→車輪（2）電池單獨驅(qū)動：電池組→電

6、動機→自動變速器→驅(qū)動橋→車輪（3）發(fā)動機和電池同時驅(qū)動：發(fā)動機+電池→自動變速器→驅(qū)動橋→車輪（4）發(fā)動機驅(qū)動，同時為電池組充電：發(fā)動機的能量一路經(jīng)自動變速器→驅(qū)動橋→車輪，另一路經(jīng)發(fā)電機→電池組（5）制動能量回收：車輪→驅(qū)動橋→自動變速器→發(fā)電機→電池組2.3發(fā)動機主要技術(shù)參數(shù)及工作特性本文設(shè)計的并聯(lián)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(shù)參數(shù)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，額定轉(zhuǎn)速：2500r/min，最大扭矩：700n.m，最大扭矩轉(zhuǎn)速(1200-170

7、0r)/min。2.4電機主要技術(shù)參數(shù)及工作特性永磁同步電動機有高控制精度、高轉(zhuǎn)矩密度、良好的轉(zhuǎn)矩平穩(wěn)性以及低噪聲的特點，通過合理設(shè)計永磁磁路結(jié)構(gòu)能獲得較高的弱磁性能，提高電動機的調(diào)速范圍，是一種比較理想的電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)。根據(jù)以上的優(yōu)點，所以本文所設(shè)計的動力系統(tǒng)選擇永磁同步電機，其主要技術(shù)參數(shù)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(zhuǎn)速：1500rpm，最高轉(zhuǎn)速：2500rpm，控制型式：扭矩閉環(huán)。永磁同步電機在額定轉(zhuǎn)速以下恒轉(zhuǎn)矩輸出，額定轉(zhuǎn)速以上恒功率輸出。該特性近似于活塞式內(nèi)燃機的外特性

8、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