吉林大学硕士学位论文
论文分类号 U463.2
单位代码 10183 密级内研究生学号 2201221
吉林大学
硕士学位论
电动汽车的动力学建模与仿真研究
The Study on Dynamical Modeling and Simulating of
作者姓名:陈伟
专业:车辆工程
导师姓名
及职称:宋传学教授
论文起止年月:2001年10月至2003年2月
第五章仿真的实现与结果分析
内容提要
汽车的发展给人类生活提供了方便,但同时也加剧了全球环境的污染。电动汽车无疑是解决这个问题有效方法。80年代以来,电动汽车的研制热潮在全世界范围内兴起,现在正在逐步由样车试制向小批量商业化生产的方向发展。电动汽车的发展有赖于技术的进步,尤其是进一步提高动力系统的性能,降低其成本。我国由于科研经费不足,电动汽车方面还有很多工作要做。在任何系统实施之前,对系统进行可行性论证都是必不可少的,只有准确的描述了实时系统的行为,才能严格的论证系统的可行性。因此建立系统模型对其行为进行全面准确的描述是非常重要的。建立数学模型并利用计算机对实际情况进行仿真分析,不仅便于灵活的调整设计方案,优化设计参数,而且可以降低科研费用,缩
短开发周期。作为前期工作我们有必要对电动汽车的控制系统和性能进行仿真研究。
首先根据实际情况确定驱动方式,由整车的参数以及动力性能要求来计算电机的功率、转速的主要性能指标,再选定电动机类型并进行简单的动力匹配计算,建立其控制系统。整车模型,取X、Y方向位移横摆角三个自由度以及四个车轮转动建立动力学模型。电机采用直流电动机模型,较为简单。轮胎采用统一半经验指数模型,这个模型中可以较容易得到纵向、侧向力和滑转率,能较好的与整车和控制系统连接。控制系统主要建立启动转矩控制和防滑控制两个系统,可以从整车已知的参数计算出具体的电机和控制系统所需的参数。
由于Simulink是一个功能非常强大的仿真软件,最后将在Simulink 中完成整车的动态仿真。在Simulink中建立起各个子系统的模型,最后连接、运行,得出具体的结果并对其进行分析,本文中主要分析了动力性能、操纵稳定性能以及差速性能。最后得出结论:电动轮是一种较为理想的驱动方案;本文建立的仿真模型合理实用;在PI和驱动防滑控制系统的作用下取得了较理想的控制效果提高了汽车的动力性和操纵稳定性。这就是本文所涉及到的主要内容。
-43-
吉林大学硕士学位论文
目录
第一章绪论
第一节当前电动汽车发展状况 (1)
1.1.1电动汽车发展的必要性 (1)
1.1.2 电动汽车发展的现状 (1)
第二节电动汽车的驱动方案 (3)
1.2.1 差速半轴方案 (3)
1.2.2 电动轮方案 (4)
第三节电动汽车的关键技术 (5)
1.3.1 电机技术 (5)
1.3.2 电池技术 (7)
1.3.3 电动汽车的控制技术........................................ (8)
第四节本文研究的主要内容 (10)
第二章动力学参数的计算 (11)
第一节整车参数及性能要求 (11)
2.1.1 整车参数 (11)
2.1.2 动力性能指标 (11)
第二节电机的选择 (11)
第三节减速器速比 (13)
第四节本章小结 (14)
第三章仿真模型的建立 (15)
第一节计算机仿真 (15)
第二节轮胎模型的建立 (16)
第三节整车模型的建立 (20)
第四节电机模型的建立 (24)
第五节本章小结 (26)
第四章控制系统的建立 (27)
第一节电动汽车起动转矩控制 (27)
第五章仿真的实现与结果分析
4.1.1 电动汽车起动恒定转矩的确定 (27)
4.1.2 电动汽车的PI控制技术 (29)
4.1.3 PI控制系统参数的确定 (31)
第二节电动汽车的驱动防滑控制系统 (32)
4.2.1 汽车驱动防滑控制的基本原理 (32)
4.2.2 模糊控制的基本原理 (33)
4.2.3 模糊控制器的设计 (34)
第三节本章小结 (41)
第五章仿真的实现和结果分析 (42)
第一节 Simulink仿真模型 (42)
5.1.1轮胎模型 (42)
5.1.2 整车模型 (45)
5.1.3 电机模型 (47)
5.1.4 控制系统模型 (48)
5.1.5整车位移计算 (49)
第二节仿真结果分析 (50)
5.2.1 动力性能分析 (50)
5.2.2 操纵稳定性分析 (52)
5.2.3 驱动防滑性能分析 (53)
5.2.4差速性能分析 (54)
5.2.5 仿真分析结论 (57)
第三节本章小结 (57)
第六章全文总结 (58)
参考文献 (60)
致谢 (63)
摘要…………………………………….…………………….…………..……?ABSTRACT…………………………………..…………………….……….Ш
-45-
吉林大学硕士学位论文
第一章绪论
第一节当前电动汽车的发展状况
1.1.1 电动汽车发展的必要性
从汽车发展的历史来看电动汽车(EV,Electric Vehicle)其实比燃油汽车还要早诞生几年,但受电池和驱动控制技术的局限,其发展却远远落后于燃油汽车。电动汽车是以电池为动力的汽车,与燃油汽车有显著的区别。汽车虽给国民经济带来了发展给人类带来了方便,但也给人类带来了巨大的灾害,42%的环境污染是来源于燃油汽车的排放,80%的城市噪声是由交通工具产生的,当今世界石油储量日趋减少,而燃油汽车是消耗石油的大户!,因而当今汽车工业发展势必寻求低噪声、零排放、综合利用能源的方向。
有鉴于此,本世纪六七十年代,电动汽车开始复苏。现在随着电力电子、控制、材料等技术的发展在世界各国激发了研究、开发、应用电动汽车的热潮,可以预见电动汽车将是21世纪的重要交通工具。电动汽车具有舒适干净、噪声低、不污染环境、操作简单可靠及使用费用低等优点,被称为绿色汽车。电动汽车技术则提供了对大气污染问题的一种解决方法,它不产生尾气排放,运行时几乎不产生污染,是一种真正意义上的零污染汽车。唯一使电动汽车产生污染的是为电动汽车提供能量、需要不断充电的蓄电池。而蓄电池的废弃物则主要以无机物为主,是有形的和易于收集的,人们利用现有的成熟技术可以对其进行处理,以达到零污染排放的目的。
1.1.2 电动汽车发展现状
国外的发展状况,德、日、法、美这几个汽车工业发达国家,到目前为止都已研制出实用的电动汽车,其中包括大客车、轿车、摩托车等。美国几大主要汽车制造商已广泛深入的开展了电动车的研究。其中通用汽车公司是电动汽车行业的领导者。通用与美国能源部合作,用MH-Ni电池取代铅蓄电池,使电动车一次充电行使距离达到160km,他们计划在2004年开始生产燃料电池的电动汽车。1991年美国三大汽车公司签定协议,合作
第五章仿真的实现与结果分析
研究电动汽车用先进电池,成立先进电池联合体。同年7月美国电力研究院参加了美国先进电池联合体,10月布什总统批准了2.26亿美元拨款资助此项研究。福特汽车公司投资1.5亿英磅开发电动汽车,1993年研制成功,现已生产81辆,分赴美国各地进行试运行,采用480个钠硫单元电池,取代原来的铅酸蓄电池。通用汽车公司1990年在洛杉矶展出“冲击”电动骄车,1994年生产50辆。1991年1月美国电力研究院,1995年美国电力研究院、克莱斯勒公司与南加州爱迪生公司共同开发50辆电动货车。1995年3月统计数据,美国现有190家电动汽车生产企业,共有电动汽车2000多辆。
日本东京电力公司1988年联合日本电池公司共同开发TZA电动汽车,体现了当时最新技术水平,空载量1573kg,装有288v镍镉电池,四台直流无刷电机,输出功率为100kW,最高车速176km/h,每次充电后以40km/h 行驶里程达548km。
法国标致——雪铁龙与雷诺两大汽车公司一直在积极研制,1990年的J-5和C-25电动货车投入生产,1995年将标致106和雪铁龙AX电动车投入生产。法国能源部、标致——雪铁龙公司和罗切里市签定协议从1993年9月开始,该市试用标致106和雪铁龙AX改装的电动轿车各25辆,并在该市建9个公共地面充电站,3个快速充电站,1994年7月50辆电动轿车已行驶32..7万公里,法国政府计划在巴黎等27个城市中继续推广电动车。
德国早在1900年波许公司就生产了早期的电动汽车。1972年开始欧宝公司研制电动汽车,1981年与ABB公司合作改装电动轿车。80年代初期奔驰生产电动大客车,至今还有十辆在运行中。德国政府科技部资助1.7亿马克开发电动汽车;1991年科尔州将300辆电动汽车投入运行,德国奔驰、大众两大汽车集团合资建立开发机构[21]。
其他国家和地区如丹麦、奥地利、捷克、匈牙利、俄罗斯、澳大利亚、墨西哥等都在开展和研制电动汽车。特别值得关注的是亚洲许多新
发展国家和地区,近30年来经济发展迅速,人民生活提高很快,80年
代中国香港从欧洲及日本进口15辆电动汽车,1983年香港政府通过规定,免除电动汽车的首次登记税,即电动汽车价格为燃油车二倍时也与
燃油车价格相当;泰国每月出售500辆电动三轮车;马来西亚1995年投产;中国台湾1987年开始中华汽车公司外销电动车。亚洲电动汽车发展
的前景令人乐观。
我国电动汽车发展状况。本世纪40年代重庆进行过电动汽车的研究
与试验,条件所限未能实现。1958年研制工作半途而废,在1962年上
-47-
吉林大学硕士学位论文
海公用事业研究所进行蓄电池微型汽车研究,制成SWD-S2电动汽车。满载量为968Kg,电机功率为2.5KW,蓄电池比能量为23.8Wh/kg。行驶车速达到28.4km/h。一次充电持续行程为82.8km,实际运行了几千公里。电池循环寿命达110次,当时该车每百公里耗电费为1.95元,蓄电池折旧费为8.6元。当时汽油车每公里汽油消耗费为3.65元,由于蓄电池技术没过关,寿命太短,不得不终止。在70年代,研究锌空气电池与钠硫电池没有取得实质性进展,80年代在北京、天津、上海、洛阳、武汉、杭州、珠海等地研制电动汽车,12月成立了中国电工技术学会电动车辆研究会,组织了多次学术交流,起了一定推动作用。我国已经研制成多辆电动汽车,已列入国家计委“八五”项目的清华大学研制电动中型面包车,四川内江“中山湖”电动微型汽车新宁汽车厂电动敞篷轿车,拖拉机研究所LY5010EC电动轿车,珠海伟达电动轿车,郑州华联机场电动牵引车及HL-42轿车投入市场,长江动力公司双层电动大客车,中国远望总公司1990年开始与北京理工大学、国防科技大学、河北胜利客车厂及北京市电车公司联合对电动汽车进行了调研与深入论证,关键技术大功率交流感应电动机驱动控制部分从美国合作引进,1996年在首都北京亮相两辆美观大客车。发展电动汽车要从实际出发根据我国实际能达到行驶车速达50-70km/h,一次充电续驶里程达100km,单价为燃油汽车的两倍左右。有五种车辆有广泛的发展前途:城市大中型公共客车;机场摆渡车;城市公用事业服务车,如清洁车;中小型商业送货车;游览场所观光游览车,高尔夫球车等。也可以搞一些上述用途的豪华型客车[7][23]。
第二节电动汽车的驱动方案
电动汽车的动力性能与其驱动系统直接相关,当前驱动方案主要有两种车[19]。
1.2.1 差速半轴方案
这种方案直接借用了内燃机汽车的驱动方案,只是将内燃机换成电动机及其相关器件,用一台电动机,驱动左右两侧车轮,见图1-1。采用此方案的电动汽车,操作方式与内燃机汽车相同,电动机调速器接收速度给定(踏板)、制动(踏板)、PDRN(停车、倒车、空档、前进)
第五章 仿真的实现与结果分析
-49-信号控制电动机旋转,通过机械传动装置,驱动左右两侧车轮。其中机械传动装置包含减速器、传动轴、差速器,半轴等。汽车转向时,左右 两侧车轮滚过的距离不等,就是靠差速器和半轴来实现的。此方案技术成熟,安全可靠,但笨重,效率低。
图1-1 差速半轴方案
1. 2.2 电动轮方案
这种方案的突出特点是取消了差速器和半轴,而将行星减速器与电动机制造为一体,称为电动轮,轮胎直接安装在电动轮上。见图1-2。
该方案使用电子差速代替机械差速功能,需要把转向盘转角信号送到电动机调速器,以此来控制两侧电动轮的速度和滚过的距离。汽车直线行驶时,转向盘转角为0,两侧电动轮等速旋转。转向时,转向盘转
图 1-2 电动轮驱动方案
吉林大学硕士学位论文
角为θ,电动机调速器根据θ的大小控制两个电动轮以不同的速度旋转。
此方案机械传动装置的体积与质量大大减小,效率显著提高,代价是增
加了控制系统的复杂程度与成本。但随着电子技术与控制理论的发展,
这些代价将会逐步降低,因此方案有很好的应用前途。本文中也用了这
种方案,但形势略有变化,作为整车的仿真研究这影响并不是很大,而
且等工作深入以后再确定最终方案,对模型只需略作修改。
第三节电动汽车的关键技术
1.3.1 电机技术
对电动机的主要性能要求是:使用寿命长、输出扭矩与转动惯量之
比较大、过载系数应为3~4、高速操纵性能好、少维修或不维修、外型
尺寸小自身质量轻、容易控制、成本低廉,在电动汽车上应用的电动机最
高输出功率大约50~100kW。各种电动机的性能比较见表1-1[24]。
表1-1电动机的性能比较
直流电刷式永磁式感应式开关式
峰值效率(%)85~89 95~97 94~95 <90 负荷效率(%)80~87 79~85 90~92 78~86 最大转速
(r/min)
4000~6000 4000~1000012000~15000 >15000
可靠性中等好优良好
成本(美元/kw)10 10~15
8~12 6~10
电机是电动汽车的驱动单元,它的技术性能直接影响车辆运行的动力性和经济性,所以选择设计符合电动汽车运行要求的电机,具有调速范围宽、起动转矩大、后备功率高、效率高、功率密度大和可靠性高的特性。如对感应电机,要求提高额定工作点(基频100HZ以上)和工作电流密度,降低铜耗(高导电率材料)和铁耗(高磁导率)。而且,电机采用液体冷却提高热容量,减少体积和质量。电机技术与电力电子技术、微电子技术和控制技术完美结合,最后发展成为可靠、易维护、高功率高密度、高集成度的智能电机。牵引电机种类多,应用在电动汽车上的电机主要包括直流电机、鼠笼式感应电机、永磁同步电机(包括永磁无刷直流电机)和开关磁阻电机。
第五章仿真的实现与结果分析
直流电机具有制造技术较为成熟、调速性能好(平滑和精确)、控制简单、成本低、笨重和维护性差等特点。串励式直流电机起动转矩高和宽恒功率调速范围,适合在牵引领域应用。直流电机的调速方式有电枢变阻、电枢调压和改变磁通三种。电力电子技术和微电子技术的发展使得直流斩波技术在现代直流调速中飞速发展,PWM式IGBT斩波器流行,使得直流电机的功率因数、工作效率(80%~90%)、动态性能和转矩脉动性得到明显改善。
鼠笼式感应电机(以下简称为感应电机)是最常用的感应电机,具有可靠、易维护、价廉、效率较高(90%以上)、比功率较高(1kw/kg 左右)、转速高(>15000r/min)、使用寿命长、和功率因素变化大等特点。感应电机的基本调速方式有调压调速、变极调速和变频调速三种。目前基于IGBT的PW式VVVF控制应用广泛,动静态性能优良的矢量控制可与直流调速相媲美,而控制简单动态性能好的直接转矩控制在机车牵引等领域显示了广阔的应用前景。在牵引控制中,为了获得宽调速范围,感应电机控制一般分为三个阶段:(1)保持转差不变,调节定子电流,获得恒转矩区;(2)保持定子额定电压不变,调节定子电流,获得恒功率区;(3)保持定子额定电压不变,调节转差,获得低转矩高速区。
交流永磁式同步电动机不需要电刷或滑环,其可靠性高,输出功率较大,与相同转速的其他电动机相比,质量较轻,高效率(可达到97%)、高功率因素和高成本等特点。由于这种电动机具有永久性磁场,所以在恒功率范围时电动机的控制较为困难;在无载荷的情况下,易造成满磁通现象。由于永磁式电动机没有转子的磨损,因此不必对其进行冷却。由于这种电动机具有永久性磁场,所以在恒功率范围时电动机的控制较为困难;在无载荷的情况下,易造成满磁通现象。由于永磁式电动机没有转子的磨损,因此不必对其进行冷却。
永磁同步电机根据定子电流波形的不同可分为矩形波永磁同步电机和正弦波永磁同步电机,而矩形波永磁同步电机又称为永磁无刷直流电机。变频调速是永磁同步电机的基本调速方式,原理与感应电机变频调速原理基本相同。在理想情况下,永磁无刷直流电机的气隙磁通是矩形波,定子感生电动势也是矩形波,三相合成产生恒定的电磁转矩,没有转矩纹波。而实际工作时由于磁饱和等因素产生脉动的梯形波电磁转矩。永磁无刷直流电机、转子位置传感器和逆变器构成自控式永磁无刷直流电机,通过转子位置传感器提供的信号控制变压变频装置的逆变器换流,
-51-
吉林大学硕士学位论文
从而达到改变定子绕组的供电频率。
开关式磁阻电动机的结构较为复杂,能实现比同级别感应式电动机速度更高的操作控制。它有比感应式电动机更高的“输出功率/质量”比和“输出转矩/转动惯量”比。开关式磁阻电动机存在噪声和转矩波动问题,是必须解决的。
同步式磁阻电动机具有感应式电动机和永磁式电动机的优点、且有着更好的“功率/质量”比和“转矩/惯量”比。其定子比感应式电动机要小,而转子没有绕组和磁性。它更象一个在同频率下运行的具有凸极的同步电动机。同步式磁阻电动机在低频轻载下的稳定性较差,解决这一问题是将其应用到电动汽车上的关键技术。
目前,感应式电动机仍是电动汽车推进系统最好的原动机,将来同步式磁阻电动机或许更有希望。如果能使永磁式电动机在恒功率模式下的操纵更容易的话,那么它将会有更强的生命力,这是因为它在同样的输出扭矩情况下没有转子的磨损,而且永磁式电动机的效率比感应式电动机的更高。
1.3.2 电池技术
蓄电池是电动汽车的动力源,蓄电池的选择将直接关系到整车的性能。电动汽车用蓄电池的主要性能指标是比能量、比功率和使用寿命等,因而关键是开发出比能高、比功率大、使用寿命长,成本低的蓄电池。现代电池技术发展中面临如下几个主要问题:
(1)极低的电池能量密度。
(2)过重的电池组。
(3)有限的续驶里程与汽车动力性能。
(4)电池组昂贵的价格及有限的循环寿命。
现有的电池主要有以下几种[24]:
铅蓄电池(Lead-acid)。铅酸蓄电池广泛用作内燃机汽车的起动动力源,它也是成熟的电动汽车蓄电池。它可靠性好、原材料易得、价格便宜,比功率也基本上能满足电动汽车的动力性要求。但它有两大缺点:一是比能量低,另一个是使用寿命短,这限制了它在电动汽车中的应用前景。
镍镉蓄电池(Nickel-acdium)。它的比能量可达55W?h/kg,比功率超过190W/kg。可快速充电,使用寿命是铅酸蓄电池的两倍多,可
第五章仿真的实现与结果分析
达到2000多次,但价格为铅酸蓄电池的4-5倍。它的初期购置成本虽高,但由于其在比能量和使用寿命方面的优势,因此其实际使用成本并不比铅酸蓄电池高多少。镍镉电池注意的问题重金属镉造成环境污染。
镍氢蓄电池(Nickl-metalhy-dride)。它和镍镉蓄电池一样也属于碱性电池,其特性和镍镉电池相似。不过镍氢蓄电池不含铜、铅,不存在重金属污染问题。由于价格较高目前尚未大批量生产。
钠硫蓄电池(Sodium-solphur)。钠硫蓄电池也是近期普遍看好的电动汽车蓄电池,钠硫蓄电池主要存在高温腐蚀严重,电池寿命较短,性能稳定性及使用安全性不太理想等问题。
锂电池(Lithium-Poly-mer) 。它的最大优点是比能量高,它种类繁多,常见的有锂离子电池、高温锂熔盐电池、锂聚合物电池和锂聚合物团体电解质电池等。它的比能量的理论值为570w?h/kg,目前达到的比能量为100w?h/kg,比功率200W/kg,循环使用寿命为1200次,充电时间2-4小时。
锌空气电池(Zinc-air)。它的潜在比能量在200W h/kg左右。但锌空气电池目前尚存在寿命短、比功率小,不能输出大电流及难以充电等缺点。
飞轮电池(Flywheel)。飞轮以一定角速度旋转时就具有一定的动能,飞轮电池正是以其动能转换成电能的。它有一个电机,充电时为电机,电机带动飞轮加速(储能),放电时为发电机对外输出电能。飞轮电池的比能量可达150w?h/kg,比功率达5000~10000W/kg,使用寿命长达25年、可供电动汽车行驶500万公里。
燃料电池(Fule-cell)。它是一种将燃料和氧化剂通过电极反应直接转化为电能的发电装置。它能量转换效率高,燃料电池的化学能转换效率在理论上可达100%,实际效率现已达60%-80%。
超容量电容器。它也是高能量密度的储能元件,或者称为电蓄能器。它能存贮大量电荷,并且能迅速地充放电。利用它可以把蓄电池的冲击负载降低到适宜的水平,这样蓄电池只需设计达到平均能量密度和平均循环寿命,而无需达到最大峰值能量密度和循环寿命。超容量电容器也可以用来存储制动时产生的再生能量。
1.3.3 电动汽车的控制技术
电动汽车的驱动系统的控制方案取决于电动汽车的所要求的动力性
-53-
吉林大学硕士学位论文
能,因此采用何种调速控制技术是十分重要的。众所周知控制系统采用开环控制有很多不利的方面。高性能的电动汽车应采用闭环控制并使用先进的控制算法。最近几年发展起来的许多新的控制技术,如自适应控制、模糊控制、神经网络和专家系统等技术,都已应用到各种控制中。这些技术会在电动汽车中得到广泛的应用。更应注意到的是微机、微处理器、数字信号处理器、微控制器和专用集成电路芯片的不断发展与应用,对电动汽车驱动控制系统正产生积极而深远的影响。他们能够快速完成复杂的控制算法,实时的实现最优控制方案,增加驱动系统控制的灵活性和使用的可靠性[7]。
电动汽车的PID控制技术。研究被控对象动态特性的目的是配置合适的控制系统,以满足被控对象在运动过程中的要求。控制系统在运动过程中有两种状态,一是稳态,另一种是动态。评价控制系统的品质既要评价其被调量的精确性,又要看系统的稳定性和调整时间的敏捷性,既稳定、精确、快速三性。比例调节的显著特点是有差调节,即在负荷扰动下的调节过程结束后,被调量不可能与设定值准确相等,他们一定有残差。积分调节的特点是无差调节。对同一控制对象,采用积分调节时其调节进程总比采用比例调节缓慢,表现在振动频率比较低。结合以上两种方法可以得到很好的控制效果。
电动汽车的智能控制。智能控制系统的本质是模仿人的智能,即宏观结构上和行为上对人控制器进行模拟,在人参与的控制,经验丰富的操作者不是依据数学模型,而是根据积累的经验和知识进行在线推理确定或变换控制策略,而这些经验和知识反映系统运行状态所有的动态特征信息。简单的智能控制系统是有被控对象和仿人控制器组成的负反馈闭环控制系统,借助计算机按照人的意志和愿望实现对生产过程的控制。最简单的智能控制器包括知识库和推理机。由此可见,智能控制完全模仿人的经验知识对系统实施控制,他完全可以不了解对象的数学模型仅凭人的知识和经验借助计算机来实现对生产过程的自动控制,通常称这种自动控制系统为智能控制系统。
电动汽车的自适应控制系统。自适应控制控制的研究对象是具有不确定性的系统,这里所谓的不确定性是指被控对象及其环境的数学模型不是完全确定的,其中包含一些未知的因素和随机因素。任何一个实际系统都具有不同程度的不确定性,这些不确定性有时表现在系统内部有时表现在系统外部,这些扰动通常是不可测的,他们可能是确定性的,也可能是随
第五章仿真的实现与结果分析
机的。此外,还有一些量测的噪声从不同的测量反馈回路进入系统。如何综合适当的控制,使得某一指定的性能指标达到并保持最优或近似最优,这就是自适应控制所要解决的问题。自适应控制系统可能存在两种不同的情况。一种是系统本身数学模型不确定,另一种被控对象数学模型不确定。自适应控制所依据的数学模型由于先验知识较少,需要在系统的运行过程中去提取有关模型的信息,使模型逐渐完善。
神经网络和模糊控制是发展比较快的控制方法。这些控制方式在汽车上都有很好的运用,而且达到了较为理想的控制效果。
第四节本文研究的主要内容
电动汽车已成为汽车发展的一个方向,它以无污染、低噪声获得人们的青睐。但电动汽车的研制要求有很大的投入,而解决这个问题的较好的方法就是仿真,通过仿真可以了解到设计上的缺陷,以达到优化设计、降低实验成本的目的。
本文首先对电动汽车动力匹配的问题作了简单的研究计算,根据动力性的要求得到了合理的电动机参数以及传动比。建立整车x、y方向位移和横摆角三自由度加上四轮转动的车辆模型并以此为基础确定电动机的转
矩控制系统,这个系统采用传统的PI控制,得到了良好的控制效果。另外,还将建立牵引力控制系统,这个系统采用基于滑转率的模糊控制方式,由于滑转率实际变化情况较为复杂,运用模糊控制在这样的情况下可以得到较好的控制效果,MATLAB中的模糊控制工具箱能给设计带来极大的方便,因此模糊控制器的建立在这个工具箱中完成。最后将在Simulink中实现动态仿真,并对结果进行分析。以上就是本文将要涉及到的大概内容。
-55-
吉林大学硕士学位论文
第二章 动力学参数的计算
第一节 整车参数及性能要求
电动汽车动力传动装置参数(电动机功率、传动系速比等),对车辆的动力性、经济性有显著影响。电动汽车动力传动系主要有电动轮和差速半轴方案。本文主要针对电动轮方案汽车传动系统进行参数选择和匹配分析。电动机是电动汽车的心脏,电动机的选择对电动汽车传动系的设计至关重要。电动机驱动功率太大,为了满足一定的车辆行驶性能要求,这势必引起电动机和电池组容量取值的增大和车辆成本的增加。另外,电池组数目增多,在车辆上布置困难,车重增加,限制了车辆的续行里程,太小了又会影响整车的动力性能。
2.1.1 整车参数如下:
满载总质量M=1300kg,空气阻力系数D C =0.4,迎风面积A=2.02m ,车轮滚动半径r =0.3m ,车轮转动惯量w I =2.12kg m g ,传动效率t η=0.9,滚
动阻力系数f =0.014,横摆转动惯量z I =25002kg m g ,前后轴距l =2.5m ,质心距前后轴距离为a =1.2m ,b =1.3m ,前轮距f d =1.6m ,后轮距为r d =1.7m 。
2.1.2 动力性指标如下:
(1) 最大车速max V ≥100/km h ;
(2) 在车速v =60/km h 时爬坡度i ≥5%(3度);
(3) 原地起步至100/km h 的加速时间t ≤35s ;
(4) 最大爬坡度max i ≥28%(16度);
(5) 0--75/km h 加速时间t ≤25s 。
第二节 电机的选择
由于直流电机控制系统比较成熟,而且调速性能较好,因而直流电机有广泛的应用前途,本文中选用他励直流电机。
(1)根据最大行驶速度计算电机最大功率:
第五章 仿真的实现与结果分析
-57-
max P =()max
3600f w t F F v η+g g (2-1)
其中f F 为滚动阻力(N ),w F 为风阻力(N ),
max v 最高行驶速度(/km h )。
f F =f (1+2v /19440)
g G g cos α (2-2) 其中G =M g g (α为坡度角)
w F =221.15
D C A v g g (2-3) (2)根据要求车速的爬坡度计算:
max P =()max
sin 3600f w t F F G v αη++g g g (2-4)
由以上计算得到的最大功率(取较大的值),然后由实际配备的电池电压确定电机的额定电压值。
(3)实际计算:
由已知的参数根据公式2-1、2-2和2-3可得到:
f F =20.014(1100/19440)13009.8×+××=270.1(N)
w F =2
0.4210021.15
××=378.3 max P =()270.4378.310036000.9
+××=20.0 (kw) 由已知的参数根据公式2-4可得到:
f F =20.014(160/19440)13009.8cos3×+××o
=211.1(N)
吉林大学硕士学位论文
w F =2
0.426021.15
××=136.2(N) max P =()211.1136.213009.8sin 36036000.9++××o
g
=18.8(kw)
本文用的是电动轮方案,因而用两台额定功率为10kw 的电机,峰值功率为15kw 。车用电机比普通电机的要求质量更小输出功率更大,由于条件限制本文中用一般的电机参数的计算方法仿真,这并不影响仿真模型的建立。根据实际情况选用电机的额定电压为n U =110V 、额定电流为n I =107A ,电机效率m η =85%,转动惯量2G D g =0.52kg m g ,额定转速n n =2100r/min ,最高转速max n =3000r/min 。电动机的相关参数可以按如下公式得到[25]: 电阻310101100.75(1)0.75(1)110107107n n a n n n
P U R U I I ×=×?×=×?×××=0.11?。 电感min 1102.87 2.8759.65.3
n U L I ==×=mH 电动势转速比 e C =
n n a n U I R n ??=0.047 转矩电流比 30/m e C C π=?=0.45。
第三节 减速器速比
(1) 0i 的选择首先应满足车辆最高行驶速度要求, 由最高车速电机
max v 与电机最高转速max n 确定传动比的上限。
0max max 0.377/i n r v ≤??
00.37730000.3/100i ≤××=3.4
(2)由电机的最高转速对应的最大输出转矩max M 和最高车速对应
第五章 仿真的实现与结果分析
-59-
的行驶阻力max F 确定速比的下限值。
由前面的计算可知max F =f F +w F =270.1+378.4=648.4(N)
max max max
95502P M n ×=×=95.5(Nm) max 0max t F r i M η?≥
? 0648.40.30.995.5
i ×≥×=2.3 (3) 由电机最大输出转矩和最大爬坡度对应行驶阻力确定0i 。
max (cos sin )F G f ααα=+
max F α=3683.1(N)
max 400()M N m =g
max 0max
2F r i M αη?≥?? =1.5 由以上的计算我们选定一个合适的减速比0i =3.1[22]。
第四节 本章小结
这一章是在整车的参数以及动力性能要求的基础上,运用基本的汽车理论和电动机知识进行动力学匹配计算。汽车的动力性能是汽车一个重要的性能指标,设计的时候一定要满足其要求。根据这些要求,可以确定电机的功率转速的特性参数,从而选定所要用的电动机。选定了电动机之后,再进一步计算一个重要参数——主减速比,它可以由最高车速与电机最高转速、最高车速时的阻力与电动机最高转速时的转矩以及汽车最大爬坡和电动机最大转矩来确定主减速比的上下限,确定一个合理的值。
吉林大学硕士学位论文
第三章仿真模型的建立
第一节计算机仿真
仿真是指利用物理的或数学的模型来类比模仿现实过程,以寻求过程的运动规律。它的基础是系统之间的几何相似性和数学相似性。仿真方法可以分为三类:
(1)实物仿真。它是对实际行为和过程进行仿真,其优点是直观、形象,但投资大、周期长且系统一旦建成参数不易改变。
(2)数学仿真。即用数学语言、方法去近似的刻画实际问题,这种刻画的数学表达式就是一个数学模型。它把研究对象(系统)的主要特征或输入、输出关系抽象成一种数学表达式来研究。这种方法的优点是投资少,周期短,且系统参数可以方便的改变。因而更具有代表性或仿真的可重复性。但也面临一些问题,如现实问题可能无法用数学模型来表达、数学模型由于太复杂而无法求解等。
(3)混合仿真。又称为数学物理仿真,或半实物仿真,就是把物理模型和数学模型以及实物联合在一起进行实验的一种方法,这样往往可以获得比较好的结果。
在进行电动汽车分析时,利用计算机仿真方法与利用一般性的方法相比有着许多优点:
(1)可以较为方便的考查出汽车的结构如何影响汽车的性能,特别是参数变化时,实际车辆实验测不出其影响,而计算机仿真法,则可以利用高性能的软硬件来分析这种微小的变化对车辆性能的影响。
(2)可以对汽车的各种运动情况进行模拟仿真。在现实中无法通过试验考查或由于工况的不安全原因而不易通过实车试验考查的工况,而这些工况对整车性能的检验又非常重要时,可以利用计算机仿真方法实现。而且这种方法实现的成本比较低。
(3)使产品开发具有预测性,提高产品开发的成功率。在新产品开发时,必须综合考虑整车系统各部分的匹配,以使整车性能达到最佳。而利用计算机仿真方法,可以在样车没有试制出来之前,通过计算机仿真来分析设计参数与整车系统的匹配情况,减少设计
第五章仿真的实现与结果分析
开发的盲目性。
(4)能在很短的时间内对大量的设计方案进行运算、分析,并在最短的时间内找到这些方案中的最优方案。
(5)利用计算机仿真可以在更少的费用下,深入分析产品对整车性能的影响。整车中很多部件的工作是瞬变的,而且这种变化过程有
时是无法用仪器来检测的,但可以利用已知的各种规律,如动力
学定律,对其进行建模分析。
可见利用计算机仿真方法能使汽车工程师们在产品设计阶段,对整车参数进行分析优化,从而实现在一定的预期下进行产品设计。这在如今面临激烈市场竞争的汽车工业来说是极为重要的,它将使产品设计的成功率大大提高,大幅降低汽车产品的设计开发费用,缩短研制周期,而且也将使所有设计产品的性能大大提高,从而使产品在市场竞争中获得优势。
本章主要是建立起电动汽车几个主要系统的模型,包括整车、轮胎和电机,由于电池放电规律较为复杂,本文中对电池模型不作研究。
第二节轮胎模型的建立
汽车行驶方向的改变是外力作用的结果。外力的来源不外有两个:一是空气作用力;二是地面给汽车的作用力。对汽车来说,地面作用力比空气作用力更为重要。所有地面作用力都是通过轮胎作用到汽车上的。因此轮胎的力学特性对汽车操纵稳定性有着非常重要的意义。近年来,汽车操纵稳定性计算机仿真技术已日趋完备。但轮胎力学模型至今仍处于不很精确的状态,这就大大地影响了整个汽车系统动力学仿真的准确性。
轮胎在侧偏条件下的侧向力与回正力矩特性(简称侧偏特性)是汽车操纵动力学研究中的重要环节之一。影响轮胎侧向力与回正力矩的因素很多,如侧偏角、侧倾角、垂直载荷及其在印迹上的分布、路面摩擦系数以及轮胎的纵向滑移率等。本文对轮胎作了如下假设:(1)刚性胎体弹性胎面,即轮胎的弹性集中于胎面。
(2)轮胎的侧倾角为零。
(3)轮胎做自由滚动时,其纵向滑移和纵向力可以忽略不计。
(4)轮胎应急印迹的宽度上的各元素可以集中起来考虑,因此轮胎
-61-
第38卷 第1期2004年1月 西 安 交 通 大 学 学 报 J OU RNAL OF XI′AN J IAO TON G UN IV ERSIT Y Vol.38 №1 Jan.2004电动汽车技术进展和发展趋势 曹秉刚,张传伟,白志峰,李竟成 (西安交通大学电动车研究开发中心,710049,西安) 摘要:通过对国内外电动汽车关键技术的发展现状和技术水平的比较分析,以及H∞鲁棒控制方法在电动汽车驱动控制、再生制动控制和运动控制系统上应用的研究,展望了电动汽车的发展趋势.首先发展铅酸蓄电池电动汽车(B EV)是明智的选择,由于开发混合电动汽车(HEV)的难度较大,所以燃料电池电动汽车(FCEV)将成为今后的主流技术,是未来汽车的发展方向. 关键词:电动汽车;技术进展;发展趋势 中图分类号:U469.72 文献标识码:A 文章编号:02532987X(2004)0120001205 T echnology Progress and T rends of Electric V ehicles Cao B i nggang,Zhang Chuanwei,B ai Zhif eng,L i Ji ngcheng (R&D Center of Electric Vehicle,Xi′an Jiaotong University,Xi′an710049,China) Abstract:Under the pressure of both environment protection and energy conservation,the development of EVs (electric vehicles)hasbeen taken on an accelerated pace all over the world.This research focuses on the current status of EVs’key technology and their state of the art,where,H∞robust control method is used for driving control,regenerative braking control and motion control for EV.The prospects of EVs indicate that B EV(bat2 tery electric vehicle)is the primary selection nowadays,and instead of HEV(hybrid electric vehicte),FCEV (fuel cells electric vehicle)has long term potental for future mainstream vehicles. K eyw ords:elect ric vehicle;technology process;t rend 自1886年发明了汽车以来,汽车就成为人们日常生活中不可缺少的代步和运输工具,因此缩短了人们之间的距离,改变了人们的生活方式,提高了人们的生活质量.由于汽车要消耗大量的石油资源、排放大量的废气、制造噪音和严重污染环境,因此也带来了无法回避的负面影响.我国2000年进口石油7000万t,计划到2005年将超过1亿t,给国家造成了沉重的经济负担.更严重的是目前世界上空气污染最严重的10个城市中我国就占了7个,国家环保中心预测,到2010年汽车尾气的排放量将占空气污染源的64%[1].面对如此严峻的形势,电动汽车(EV)的研究与开发引起了世界各国的关注.1 电动汽车的发展历史及现状 电动汽车是20世纪最伟大的20项工程技术成就中前两项技术的融合,即“电气化”和“汽车”的融合产物[2].它不是当代人的新近想法,其构想与研制均早于燃油车,但由于性能不如燃油车,使其研究与开发工作一度停滞.20世纪70年代的能源危机和石油短缺,又使电动汽车获得了生机,到了20世纪80年代,随着人们对于空气质量和温室效应的关注,对电动汽车的研究热情进入了空前高涨期.从20世纪90年代初起,世界各大汽车集团公司如Ford、GM、Nissan、Toyota和Honda等,都在电动 收稿日期:2003208206. 作者简介:曹秉刚(1953~),男,教授,博士生导师. 基金项目:陕西省电动汽车专项项目,西安交通大学行动计划培植项目.
电动汽车技术毕业论文 摘要近年来随着经济发展,我国已迈进汽车社会。汽车保有量迅速增加,导致环境严重污染、交通堵塞等严重问题,因此,为了建设资源节约、环境友好的和谐社会,倡导并鼓励研发、使用环保节能的新能源汽车―电动汽车。 关键词电动汽车动力能源燃料电池 前言 在污染日益严重、能源日益缺乏的今天,电动汽车的出现给人们带来了新的希望,可以形象地把它称为21世纪的交通工具、明日之星。 电动汽车是一种高新技术产品,它集光、电、机、化等各学科领域中的最新技术于一体,是汽车、电力拖到、功率电子、智能控制、化学电源、计算机、新能源、新材料等工程技术中最新成果的集成物。从外形上看,电动汽车于常见的汽车并没有什么区别,它们的区别主要在于来自蓄电池。汽车行驶时,蓄电池电流通过控制器输入到电机中,电机输出扭矩,经离合器、变速器、万向传动装置、主减速器、差速器、半轴等驱动车轮转动。电动汽车在行驶过程中,不排出任何污染物,噪声也很小,而且不仅不消耗汽油、柴油等石油产品,还可应用多种能源,具有结构简单、使用维修保养方便的特点,是一种新型的交通工具。 1. 电动汽车定义 电动汽车是指全部或部分用电能驱动电动机作为动力系统的汽车。驱动电动汽车的电力常见的有各种蓄电池,燃料电池、太阳能电池等。 2.电动汽车分类 电动汽车的种类:纯电动汽车(BEV)、混合动力汽车(HEV)、燃料电池汽车(FCEV)。 2.1纯电动汽车 纯电动汽车(BEV):由电动机驱动的汽车。电动机的驱动电能来源于车载可充电蓄电池或其他能量储存装置。大部分车辆直接采用电机驱动,有一部分车辆把电动机装在发动机舱内,也有一部分直接以车轮作为四台电动机的转子,其难点在于电力储存技术。 2.2混合动力汽车 混合动力汽车指能够至少从下述两类车载储存的能量中获得动力的汽车。既可消耗的燃料;也可再充电能/能量储存装置。根据动力系统结构形式可分为以下三类:串联式混合动力汽车(SHEV):车辆的驱动力只来源于电动机的混合动力(电动)汽车。结构特点是发动机带动发电机发电,电能通过电机控制器输送给电动机,由电动机驱动汽车行驶。并联式混合动力汽车(PHEV):车辆的驱动力由电动机及发动机同时或单独供给的混合动力(电动)
由于世界石油资源日趋贫乏和大气污染日益严重,因此即大量消耗能源又产生大量有害废气的传统汽车,自然而然成了全世界人类关注的焦点。中国文库网为大家带来的电动汽车技术毕业论文,希望能帮助到大家! 电动汽车技术毕业论文 摘要近年来随着经济发展,我国已迈进汽车社会。汽车保有量迅速增加,导致环境严重污染、交通堵塞等严重问题,因此,为了建设资源节约、环境友好的和谐社会,倡导并鼓励研发、使用环保节能的新能源汽车―电动汽车。 关键词电动汽车动力能源燃料电池 前言 在污染日益严重、能源日益缺乏的今天,电动汽车的出现给人们带来了新的希望,可以形象地把它称为21世纪的交通工具、明日之星。 电动汽车是一种高新技术产品,它集光、电、机、化等各学科领域中的最新技术于一体,是汽车、电力拖到、功率电子、智能控制、化学电源、计算机、新能源、新材料等工程技术中最新成果的集成物。从外形上看,电动汽车于常见的
汽车并没有什么区别,它们的区别主要在于来自蓄电池。汽车行驶时,蓄电池电流通过控制器输入到电机中,电机输出扭矩,经离合器、变速器、万向传动装置、主减速器、差速器、半轴等驱动车轮转动。电动汽车在行驶过程中,不排出任何污染物,噪声也很小,而且不仅不消耗汽油、柴油等石油产品,还可应用多种能源,具有结构简单、使用维修保养方便的特点,是一种新型的交通工具。 电动汽车定义 电动汽车是指全部或部分用电能驱动电动机作为动力系统的汽车。驱动电动汽车的电力常见的有各种蓄电池,燃料电池、太阳能电池等。 电动汽车分类 电动汽车的种类纯电动汽车(BEV)、混合动力汽车(HEV)、燃料电池汽车(FCEV)。 1纯电动汽车 纯电动汽车(BEV)由电动机驱动的汽车。电动机的驱动电能来源于车载可充电蓄电池或其他能量储存装置。大部分车辆直接采用电机驱动,有一部分车辆把电动机装在发动机舱内,也有一部分直接以车轮作为四台电动机的转子,其难点在于电力储存技术。
深圳市尚亿创新科技有限公司 操作前请仔细阅读说明书 说明书与产品内部变更后以厂家实际情况为准最终解释权归厂家所有 电动车充电站说明书
辄您尚亿源?中国智能充电设备品牌企业 一、产品介绍: 智能电动车充电站,是我公司专门为物业小区、停车场以及其它电动车集中存放处设计,为电动车提供有偿计量收费充电的一种管理设备。该设备是由一台控制器和十二个两孔插座构成;控制器出厂默认设置为识别一元硬币(可根据客户要求定制使用代用币的机型,能实现投币、刷卡两用),假币识别率可达 到99.7%。控制器有十二路供电输出端口,每路通道具有独立的显示窗口与控制按键,用户在投入硬币(或刷卡)后,按下其中一个控制按键,控制器就会给按键对应的通道插座供电,各通道的工作状态则通过其对应的显示窗口显示。该设备操作简单、使用方便,旨在为广大电动车主、电动车管理方彻底解决充电难题。 二、产品型号: 二、性能特点: 1、操作简单,方便使用,全自助化,刷卡或投币后即可使用。 2、灵活的调整单位币数的充电时间(20-990分钟),可灵活调整单位刷卡次 数扣费金额,如刷卡一次扣费0.3元、0.4元、0.5元、1 .0元等。 3、精确显示充电倒计时(分钟),时间为零后自动断电。 4、充电完成,延时断电,时间归零。 5、精确控制过流保护,客户可自行设置(分三个档位)。 6余额查询功能,随时掌握消费情况。 7、IC卡可自由加密,不能相互通用,保证用卡安全。 8、电子计数,及时对收益了如指掌,更方便合作式经营管理
9、 具有断电记忆功能,停电后再来电时可以自动启动断电时的状态。 10、 安装快捷方便,民用电220 V 交流电源即可安装和使用。 11、 可对十二台车(或多台车)同时充电,无需排队,达到集中管理的目的。 12、 智能CPU 识币系统,防钓币、防伪币、防电击功能,密码保护功能等。 备注:根据客户需求程序不同,功能特点稍有区别,请客户购买前了解自己购 买产品的特点。以免产生误解。 四、部件名称图解 刷卡显示窗口 余额査询按钮 刷卡区 五、主要技术指标 外形尺寸: 260mm (长)x 102mm (宽)X 426 mm (高) 净重:9kg 工作电源: AC175V-220V/50 Hz 环境温度: -20 C ~55C 单路最大输出电流: 1.5A 总输入最大电流: 18A 待机功率: < 3W 充电路数 12路 □□口□□匚□□□□□□
汽车新能源技术应用与发展毕业论文 目录 第1章研究汽车新能源技术的目的与意义 (1) §1.1研究的目的 (1) §1.2研究意义 (1) 第2章国外汽车新能源技术研究现状 (2) §2.1国外的相关研究 (2) §2.1.1政府高度重视汽车新能源的开发利用 (2) §2.1.2政府推动电动汽车研发和推广 (2) §2.2国的相关研究 (3) §2.2.1政府大力支持新能源汽车产业 (3) §2.2.2国新能源汽车取得重大发展 (3) 第3章汽车新能源的类型 (5) §3.1纯电动汽车 (5) §3.1.1纯电动汽车的类型 (5) §3.1.2纯电动汽车的结构原理 (6) §3.2混合动力电动汽车 (6) §3.2.1混合动力电动汽车的结构类型 (6) §3.2.2不同类型的混合动力电动汽车的比较 (8) §3.3燃料电池电动汽车 (9) §3.3.1 燃料电池电动汽车的类型 (9) §3.3.2燃料电池电动汽车的结构原理 (10) §3.4气体燃料汽车 (11) §3.4.1天然气汽车 (11) §3.4.2液化石油气汽车 (11) §3.5生物燃料汽车 (12) §3.5.1甲醇燃料汽车 (12) §3.5.2乙醇燃料汽车 (12)
§3.5.3二甲醚燃料汽车 (12) §3.6氢燃料汽车 (12) §3.7太阳能汽车 (13) 第4章汽车新能源的主要比较与发展 (14) §4.1各种新能源汽车技术的特点分析与展望 (14) §4.1.1纯电动汽车 (14) §4.1.2混合动力电动汽车 (14) §4.1.3燃料电池电动汽车 (15) §4.1.4 气体燃料汽车 (15) §4.1.5生物燃料汽车 (16) §4.1.6氢燃料汽车 (16) §4.1.7太阳能汽车 (16) §4.2能量转换效率的比较 (17) §4.3减少耗油量的比较 (17) §4.4减少碳排放的比较 (18) §4.5各种能源方案优缺点中和分析 (18) §4.6电动汽车的应用缺陷和瓶颈 (19) 第5章电动汽车应用的解决方式 (20) §5.1整车充电模式 (20) §5.1.1常规充电 (20) §5.1.2快速充电 (20) §5.2更换电池模式 (21) §5.2.1电池租赁 (21) §5.2.2电池的快速更换 (21) §5.2.3电池的维护 (21) 第6章未来电动汽车充电技术的发展方向 (23) §6.1整车充电中的慢速充电方式可以充分利用 (23) §6.2换电池模式属于能源新物流模式 (23) §6.3无线快速充电将成为最理想充电方式 (23) §6.4快速充电大量发展将带来电网谐波污染 (23) 结论 (24)
电动汽车充电桩设计毕业论文 目录 摘要................................................................ I Abstract........................................................... II 第一章绪论. (1) 1.1课题研究背景及其意义 (1) 1.2充电系统国外研究现状 (2) 1.2.1国外研究现状 (2) 1.2.2国研究现状 (2) 1.3研究主要方案简介 (3) 1.4本论文完成的主要工作 (4) 第二章锂电池充放电特性及模型分析 (4) 2.1锂电池的介绍 (4) 2.1.1工作原理 (4) 2.1.2结构 (5) 2.1.3充放电特性 (6) 2.2充电技术 (6) 2.2.1理论依据 (6) 2.2.2充电方式 (8) 2.2.3锂电池的充电方式 (9) 2.2.4极化现象 (9)
2.3电池模型 (10) 2.3.1阻模型 (11) 2.3.2 Thevenin模型 (11) 2.3.3四阶模型 (11) 2.3.4 PNGV模型 (12) 2.3.5 GNL模型 (12) 2.4本章小结 (13) 第三章三相电压型PWM整流器的基本原理与建模分析 (14) 3.1 PWM整流器基本原理概论 (14) 3.2可逆充放电装置中PWM整流器的选择 (16) 3.2.1 PWM整流器的分类 (16) 3.2.2 PWM整流器的选择 (17) 3.3三相PWM变流器的工作原理 (17) 3.4三相PWM整流器的数学模型 (20) 3.4.1三相VSR一般数学模型 (20) 2.4.2两相静止坐标系下的数学模型 (22) 2.4.3基于旋转坐标的数学模型 (23) 3.5三相PWM整流器的控制策略 (25) 2.5.1间接电流控制 (25) 2.5.2直接电流控制方式 (26) 2.5.3电压定向的空间矢量控制 (27) 3.6本章小结 (29)
学院:机电工程学院 专业年级: 姓名: 学号:
[摘要]:随着我国汽车保有量的持续增长,汽车排放污染跟能源问题将会越来越严峻。现在我们国家提倡低碳生活和可持续发展,为了响应国家的政策。我们必须寻找一种对环境零污染或低污染的汽车,而目前公认最为理想可行的就是纯电动汽车了。而作为内燃机跟纯电动汽车的过渡产物就是混合动力汽车,混合动力汽车已经不是什么新鲜的产物了,目前已经有很多车企生产了。在近两年,我国的车企对纯电动汽车的热情很高,可惜都只是雷声大雨点小。大都只是处于概念车的阶段。发动纯电动汽车还有一段很曲折艰辛的路要走。 [关键词]:内燃机:混合动力:电动汽车:汽车:技术 1、汽车的现状 像我们这代人,对于汽车并不会感到很陌生.特别是近几年中国车市出现井喷的现象,据保守的估计,中国现在的机动车保有量已经超过两亿.而且还保持上升的趋势,去年的产销量达1360万辆,首次超过美国而位居世界第一.今年1到9月份的产销已经达到去年全年的水平了,保守估计今年的产销量将达1700万辆.而且在接下来的几年会稳居榜首,产销量持续增长.在这数据中,又有多少是属于电动汽车的呢?统计数据显示是非常非常的少,几乎可以被忽视. 汽车的产销量不断的增长,这也将引起一系列的问题.内燃机技术发展到今天已经可说是炉火纯青的地步了,想到再进一步改善是非常的困难了.我们都是知道无论是汽油机还是柴油机,都会排放一些对大气有害的气体,如:CO HC Nox等.虽然说排放标准不断的在提高,但是污染还是存在的.这将跟我们提倡的低碳生活有点格格不入,因此我们就必须找出其它代替品.就目前而言,就有新燃料发动机,如:醇燃料氢燃料石油气燃料天然气燃料太阳能燃料混合动力汽车电动车等等.在这些新能源汽车中,纯电动汽车将是我们发展的趋势.因为其它的,不是技术太难攻关,就是使用经济性和燃料来源困难等等.电动汽车的优点是零排放零污染燃料来源方便动力性良好等.但就目前的现状而言,电动汽车的缺点也是显而易见的, 目前电动汽车尚不如内燃机汽车技术完善,尤其是动力电源(电池)的寿命短,使用成本高。电池的储能量小,一次充电后行驶里程不理想,电动车的价格较贵。但从发展的角度看,随着科技的进步,投入相应的人力物力,电动汽车的问题会逐步得到解决。扬长避短,电动汽车会逐渐普及,其价格和使用成本必然会降低。现在处于内燃机跟纯电动汽车的过渡产物是HEV混合动力汽车, 混合动力汽车的种类目前主要有3种。一种是以发动机为主动力,电动马达作为辅串联混合动力电动汽车原理。另外一种是,在低速时只靠电动马达驱动行驶,速度提高时发动机和电动马达相配合驱动的“串联、并联方式”。还有一种是只用电动马达驱动行驶的电动汽车“串联方式”,发动机只作为动力源,汽车只靠电动马达驱动行驶,驱动系统只是电动马达,但因为同样需要安装燃料发动机,所以也是混合动力汽车的一种。 现在车市的混合动力车主要有,PRIUS 思域凯美瑞凯越LS600H S400 SMART F3DM 等等. 由于我们国家提倡低碳生活,国家的政策便大力的支持发展纯电动汽车.目前几乎所有的车企都积极的响应国家的号召,如:比亚迪的E6 奇瑞S18 众泰2008EV 长安奔奔MINI 日
摘要 80C51单片机是一款八位单片机,他的易用性和多功能性受到了广大使用者的好评。这里介绍的是如何用80C51单片机来实现长春工业大学的毕业设计,该设计是结合科研项目而确定的设计类课题。本系统以设计题目的要求为目的,采用80C51单片机为控制核心,利用超声波传感器检测道路上的障碍,控制电动小汽车的自动避障,快慢速行驶,以及自动停车,并可以自动记录时间、里程和速度,自动寻迹和寻光功能。整个系统的电路结构简单,可靠性能高。实验测试结果满足要求,本文着重介绍了该系统的硬件设计方法及测试结果分析。 采用的技术主要有: (1)通过编程来控制小车的速度; (2)传感器的有效应用; (3)新型显示芯片的采用. 关键词80C51单片机、光电检测器、PWM调速、电动小车
Design and create an intelligence electricity motive small car Abstract 80C51 is a 8 bit single chip computer. Its easily using and multi-function suffer large users. This article introduces the CCUT graduation design with the 80C51 single chip computer. This design combines with scientific research object. This system regards the request of the topic, adopting 80C51 for controlling core, super sonic sensor for test the hinder. It can run in a high and a low speed or stop automatically. It also can record the time, distance and the speed or searching light and mark automatically the electric circuit construction of whole system is simple, the function is dependable. Experiment test result satisfy the request, this text emphasizes introduced the hardware system designs and the result analyze. The adoption of technique as: (1)Reduce the speed by program the engine; (2)Efficient application of the sensor; (3)The adoption of the new display chip. Keywords 80C51 single chip computer, light electricity detector, PWM speed adjusting, Electricity motive small car
第一章绪论——电动汽车技术发展现状与趋势 1、21世纪汽车工业发展面临的挑战与机遇(第一节课内容) 内燃机汽车经过120多年的发展壮大,逐步实现机电一体化和全面应用现代高科技,在安全、节能、环保、可靠、舒适、成本等性能方面取得了重大进展,但是由于内燃机车以石油为燃料,石油燃烧后会产生大量有害气体污染环境,因此传统内燃机车辆正面临者石油短缺和环境污染问题带来的严峻挑战。 1.1石油危机——汽车发展遇到石油风险 石油是一种总量有限、不可再生的石化资源,是当前人类经济社会的重要能源,交通运输(航空、航海、铁路、公路)长期以来都以石油制品作为主要原料。目前世界汽车保有量已超过6亿辆,每年新生产汽车超过3500万辆,每年消耗石油70亿桶以上,约占世界石油产量的一半以上。按科学家预测,地球上的石油资源按照目前的消耗水平,仅仅维持几十年(40-60年左右,说法不太一致),石油资源日渐枯竭。 21世纪人类面临更加严峻的石油资源挑战,石油资源是亟待解决的重要问题之一,也是当前世界不稳定的因素之一。 我国目前的能源结构为缺油、少气、富煤。当前中国石油消费量近4亿吨,产量和进口量各占一半,对外依存度达50%,远远超过30%的安全线。因此,大量进口高价石油,势必影响本国经济发展和能源安全,加剧国际石油危机和抬高石油价格,损害我国和全球人民利益。一旦出现国际风波,更会危及国家安全。
预测到2020年,中国的石油需求量为5亿~6亿吨,而中国只能生产2亿吨,其余的3亿~4亿吨要靠进口,对外依存度将达60%~67%。中国目前的进口量是当前世界石油总消费量的1/10,相当于德、法、英、意4个国家当前石油消费量总和。进口如此大量的石油,极具风险。 内燃机汽车所需要的石油资源逐渐枯竭是必然趋势,不依人们的意志为转移。而人工合成燃料、液化天然气、氢气等能源来源有限,还不能完全取代石油燃料,电能来源广泛,人们对电力的使用已经积累了丰富的经验,21世纪电能必然会成为各种地面在运工具的主要能源,发展电动汽车是交通运输工业发展的必然趋势,也是汽车工业发展的总趋势。 燃料电池直接将燃料的化学能转变为电能,使燃料的发电效率提高到50%-55%,而且不会对大气造成污染。 1.2环境污染 内燃机汽车的快速发展与广泛应用,使汽车排气污染日益严重,已成为城市最重要的污染源。 HC, CO, NO X, CO2,SO2,颗粒物(铅微粒、碳微粒)以及光化学烟雾(氮氧化物和碳氢化合物在适当的条件和阳光作用下,会产生光化学烟雾。)、噪声(发动机噪声) 1.4电动汽车分类: 纯电动汽车:(EV, Electric Vehicle)
毕业论文 题目:新能源对汽车工业的影 作者:张锐 班级:09汽车维修与检测 毕业院校:安徽工贸学院 新能源对汽车工业的影响(论文设计) 摘要 随着科学技术的发展,汽车已成为人们生活中必不可少的代步和运输工具。可以肯定地说,汽车改变了人们的生活方式和生活质量,汽车工业已经成为改变整个社会面貌的重要手段,但是面对日益严重的能源短缺与环境恶化的问题,新型车辆的开发愈来愈受到各国政府和工业界得重视。在这种情况下,清洁无污染,零排放,技能提高交通工具的性能(环保)又能节约动力(能源)已成为当今乃至未来最有发展前途的交通工具之一 随着能源危机和环境问题的日益严峻,节能呼声日益高涨的背景下,新能源汽车研究项目被列入国家“十五”期间的“863重大科技课题”,并规划了以汽油车为起点,向氢动力车目标挺进的战略。鼓励发展新能源汽车且走大众消费路线的目标。 1.1.新能源汽车研究的背景及意义 由于人类大量使用化石能源等因素引起的全球气候变暖,导致极端气候现象增加、自然灾害频发,严重威胁到人类的生存和发展。减少二氧化碳排放、减缓气候变暖,维护人类共同生存的生态环境,已成为世界各国的必然选择。在这种背景下,人们对低碳经济概念逐渐形成共识。而低碳发展的主要选择,除了转变经济发展方式、大幅度提高能源效率之外,就是大力发展低碳特征明显的新能源产业。当前,湖南正处于工业化中期阶段,能源结构以煤为主,高碳特征明显,在保障能源供给和经济快速发展的双重压力下,发展新
能源产业对增加湖南能源供应、保障能源安全、应对气候变化和抢占未来产业发展制高点意义重大。 近年来,随着国际能源供应的持续紧张、原油价格的持续上涨以及全球环境保护呼声的日益高涨,新能源汽车的技术研发和产业化发展受到了越来越多的重视,以美国、欧洲和日本为代表的发达国家和以巴西为代表的发展中国家都积极展开了新能源汽车产业发展的实践。中国作为崛起中的大国,近年来汽车销售量快速增长,石油需求大幅增加,导致石油对外依存度急剧上升,并且快速的工业化导致了污染加重、温室气体排放大幅增加的局面。在这样的背景下,中国发展新能源汽车就具有了重大的现实意义,不仅有利于降低对石油的依赖、保证我国的能源安全,也有利于我国的环境保护和可持续发展,并为我国汽车产业实现跨越式发展提供了重要的战略机遇,可以说,中国对于新能源汽车的需要是越来越迫切了。但是,新能源汽车不仅技术种类多,各种技术在技术成熟度、成本、使用燃料、清洁性等各个方面都存在许多差异,并且新能源汽车的产业化发展涉及燃料与基础设施发展、市场需求培育、对传统汽车的替代等方面往往都需要大规模的投入,因此中国如何根据自身的实际情况,结合新能源汽车技术的特点,制定新方案。 进入新世纪以来,随着传统化石能源的高强度消费和价格的持续上涨,新能源资源的开发利用和新能源产业发展受到世界各国高度关注。新能源产业与低碳经济的发展,涉及多个产业部门,将极大地改变人们传统的生产与生活方式,一旦技术上取得重大突破,新能源产业有可能创造新一轮的经济繁荣。 综上所述,随着石油资源逐渐枯竭,能源危机的加剧,直接冲击着传统燃油汽车,同时由于各地人们的环保观念。意识的增强,对汽车发热要求越来越高,促使人们致力于
小区电动车充电站设计方案 一、概述 ……随着电动自行车的普及,小区电动车充电的问题就日益突出。电动车车主为了给电动车充电,要么从自家窗口扔下一根很长的临时电源,要么得把电瓶取下来抬回家充电。而物业方面,因无充电计量设备,致使业主在单元楼前,乱拉乱扯电线,对小区安全造成极大隐患如果为车主设立免费的充电电源,那么电费由谁来出?如果指派专人收费,人员工资不合算,而且会存在管理问题(比如当天收费多少,无法明析)。为有效解决上述困扰广大电动车主和物业的难题,我公司专门研制出了投币(刷卡)式电动车供电站,并成功投放市场。方便了业主,不需要再拆卸电池,上楼充电,电动车集中管理,防止了被盗现象的发生,解决了电动车管理中的老大难问题。产品的推出既给电动车车主带来了方便,也规范了物业的管理,受到广大电动车车主及物业的一致认可和好评。
二、市场简介 电动车使用方便节能环保价格低等优点深受老百姓的欢 迎,成为人们必备的交通工具。目前全国电动自行车保有量超过了 1.2亿 辆。而且以每年3 0%的速度增长。 汽车和摩托车都有加油站,那么电动车骑在路上没电了又怎么办呢?经常看到有人推着没电的电动车在路上艰难的行走。随着电动自行车 的普及,电动车充电的问题就日益突出。电动车车主为了给电动车充电,要么从自家窗口扔下一根很长的临时电源,要么得把电瓶取下来抬回家充电。而小区的物业方面,如果为车主设立免费的充电电源,那么电费由谁来出?如果指派专人收费,人员工资不合算,而且会存在管理问题(比如当天收费多少,无法明析)。为有效解决上述困扰广大电动车主和物业的难题,我厂专门研制出了投币(刷卡)式电动车充电站,并成功投放市场。产品的推出既给电动车车主带来了方便,也规范了物业的管理,受到广大电动车车主及物业的一致认可和好评。 ?电动车充电站解决了小区5大问题 问题一:解决小区电动车用户充电难的问题
纯电动汽车在我国的可研究性 1引言: 我国必将大力发展新能源汽车,原因是能源安全问题和环境保护问题促使中国需要大力发展新能源汽车;新能源汽车是中国汽车行业实现跨越式赶超的契机,中国本土汽车厂商已经掌握了一定相关技术实力。我国纯电动汽车的研发与国外基本处于同一起跑线上,技术水平与产业化差距较小。我国纯电动汽车的发展能维护中国能源安全、改善大气环境、提高汽车工业竞争力及实现中国工业的跨越式发展。随着汽车的增加,中国面临严重的石油短缺压力。目前中国的石油对外依存度已经超过50%,而且这一比例还在不断提高中。发展电动汽车在中国更为紧迫。混合动力技术再成熟,总是要烧油的,而电动汽车则不需要消耗石油。 2我国政府对纯电动汽车在的发展给予很高的重视 按照新出台的补贴政策,只有插电式混合动力乘用车和纯电动乘用车能够得到补贴。补贴标准根据动力电池组能量确定,插电式混合动力乘用车每辆最高补贴5万元,纯电动乘用车每辆最高补贴6万元。而混合动力汽车未能列入补贴范围。按照业内的普遍看法,混合动力汽车技术比较成熟,丰田汽车的混合动力汽车普锐斯全球销量已经超过百万辆。但业内也普遍认为,混合动力只是一种过渡产品,新能源汽车的终极目标是电动汽车。补贴政策不鼓励混合动力汽车,而鼓励电动汽车,给众多汽车企业发出一个明显的信号:中国新能源汽车技术路线已经确定,就是跳过混合动力过渡阶段,直接发展电动汽车。 值得注意的是,在电动汽车领域,中国并不比国外差。麦肯锡公司的一份研究报告认为,在传统汽车领域,中国比西方国家落后几十年,但在电动汽车领域,中国与国外处于同一起跑线。以中国庞大的市场需求和低成本优势,在发展电动汽车方面,中国有可能赢得先机。 在2010年补贴政策破冰之后,随着技术的不断成熟,新能源汽车将会在中国将迎来高速发展时期。预计2010年中国新能源轿车销量为500-1,000辆,到2013年将有望达到10万辆比亚迪汽车已经具备了新能源汽车商品化上市的能力,而上汽集团和长安集团也具有相当强的实力新能源汽车是未来发展方向,将提升企业的长期竞争力,为未来增长拓展新的空间,对那些掌握新能源汽车产业链中核心技术的公司应给予一
纯电动汽车技术概述及发展趋势 一、技术概述 电动汽车是指以车载电源为动力,用电机驱动车轮行驶,符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。它使用存储在电池中的电来发动。在驱动汽车时有时使用12或24块电池,有时则需要更多。 1、电动车技术特点 ●无污染,噪声低 电动汽车无内燃机汽车工作时产生的废气,不产生排气污染,对环境保护和空气的洁净是十分有益的,几乎是“零污染”。众所周知,内燃机汽车废气中的CO、HC及NOX、微粒、臭气等污染物形成酸雨酸雾及光化学烟雾。电动汽车无内燃机产生的噪声,电动机的噪声也较内燃机小。噪声对人的听觉、神经、心血管、消化、内分泌、免疫系统也是有危害的。 ●能源效率高,多样化 电动汽车的研究表明,其能源效率已超过汽油机汽车。特别是在城市运行,汽车走走停停,行驶速度不高,电动汽车更加适宜。电动汽车停止时不消耗电量,在制动过程中,电动机可自动转化为发电机,实现制动减速时能量的再利用。有些研究表明,同样的原油经过粗炼,送至电厂发电,经充入电池,再由电池驱动汽车,其能量利用效率比经过精炼变为汽油,再经汽油机驱动汽车高,因此有利于节约能源和减少二氧化碳的排量。另一方面,电动汽车的应用可有效地减少对石油资源的依赖,可将有限的石油用于更重要的方面。向蓄电池充电的电力可以由煤炭、天然气、水力、核能、太阳能、风力、潮汐等能源转化。除此之外,如果夜间向蓄电池充电,还可以避开用电高峰,有利于电网均衡负荷,减少费用。 ●结构简单,使用维修方便电动汽车较内燃机汽车结构简单,运转、传动部件少,维修保养工作量小。当采用交流感应电动机时,电机无需保养维护,更重要的是电动汽车易操纵。 ●动力电源使用成本高,续驶里程短目前电动汽车尚不如内燃机汽车技术完善,尤其是动力电源(电池)的寿命短,使用成本高。电池的储能量小,一次充电后行驶里程不理想,电动车的价格较贵。但从发展的角度看,随着科技的进步,投入相应的人力物力,电动汽车的问题会逐步得到解决。扬长避短,电动汽车会逐渐普及,其价格和使用成本必然会降低。 2、电动车基本结构电动汽车的组成包括电力驱动及控制系统、驱动力传动等机械系统、完成既定任务的工作装置等。电力驱动及控制系统是电动汽车的核心,也是区别于内燃机汽车的最大不同点。电
.....................最新资料整理推荐..................... 本科生毕业论文(设计)题目国内电动汽车发展现状及趋势研究 学院 专业班级 学生姓名 指导教师 撰写日期:2013年 5 月 20 日 1
摘要 近年来,随着我国经济的迅猛发展,汽车保有量迅速增加,从而导致我国每年近一半的原油需要进口。过度依赖石油资源将制约我国经济的发展,甚至影响到国家利益和安全。建设资源节约、环境友好的和谐社会,倡导并鼓励研发、使用环保节能的新能源汽车,是世界汽车业发展的方向,也符合我们的国情。本文探讨了电动汽车发展的重要性,分析了电动汽车发展的机遇,揭示了电动汽车发展中存在的问题,了解了我国高度重视电动汽车发展的相关政策,结合我国电动汽车的发展现状研究提出了自己的一些建议。通过研究发现,虽然电动汽车产业发展前景良好,但在电动汽车的商业化运作上,无论从产品技术还是从市场开发方面,都还面临许多亟待解决的问题,这就需要政府的大力支持。也只有这样才能在大好形势下,把握机遇,开创电动汽车产业发展的新局面,在国际汽车产业转型过程中形成竞争优势,实现我国汽车产业由大变强和自主发展。 关键词:电动汽车;混合动力;发展趋势;国内现状 1
Domestic Electric Vehicle Development Present Situation and Trend of Research Abstract This paper discusses the importance of development of electric car, and analyse the opportunities of electric car, and find some existing problems. Given the development status of our electric cars, the country puts forward the development problem of electric car and gives some advice. The paper firstly discussed the advantages and disadvantages of pure electric vehicles, hybrid electric vehicle and fuel cell electric vehicles. It also discussed the advantages and the development of electric cars. The paper has a good understanding of the reason that our country puts more importance to electric cars and related policies. In view of the present development of electric cars. This article makes a positive outlook about the future of the electric car:adhere to the "three vertical and three horizontal" development layout and the "industrialization of research and development" mode. Increase the intensity of charging infrastructure, scientific and technological innovation, and speed up construction of infrastructure. Speed up the technical standards of research, and perfect the standard system construction. Deepen the model promotion and explore the business driving mode. Support to form industry technology innovation alliance, undertake the task of science and technology plan. Improve the public platform and strengthen the cultivation of talent. Deepen the international technical exchanges and cooperation, promoting the development of internationalization of electric cars. Key Words:Electric Cars; Hybrid Power; Development 2
新能源汽车 目录 摘要 (3) 1.什么是新能源汽车 (4) 2现代汽车信息处于爆炸的时代 (5) 3 混合型汽车的好处 (5) 4我国信息资源在汽车维修界的应用前景 (6) 5Profibus现场总线技术在汽车制造业中的应用 (7) 6.结论 (8) 新能源汽车 摘要: 针对汽车综合性能检测设备选型问题,提出一种针对基于可拓理论的检测设备选型方案的评价方法,即以规范性、经济性、技术性、服务性、节能环保性、人机关系等要素为检测设备选型的评价准则体系,利用专家经验建立期望选型方案的物元模型和备选方案的物元模型,从而通过可拓关联度直接评价选型方案的优劣。试验表明,基于可拓理论的综合性能检测设备选型方法可有效评价选型方案的优劣。 主题词:新能源汽车可拓理论 新能源车到底与普通汽车版汽车到底差别在哪里?绝对不仅仅是“血液”的问题。更多的结构性的变化也尽在其中。以下对新能源的技术做细节的比对,新能源车的心脏到底有何不同?它们都有着什么样的技术,它们对节能环保都起到了哪些作用,是什么样的工作原理在支持……才能描绘出令人惊赞的低碳节能的工作成绩。 弱混与强混的油电混合技术 在北京车展上,大家可以看到的混合动力车型主要有“弱混”、“强混”和“双模”三种技术类型。 其中,“弱混”车型的工作状态是车辆在启动时电动机开始工作,汽油发动机并没有点火工作,所有的设备工作都是依靠动动机来提供动力。当你松开制动踏板
踩下油门起步时,汽油发动机才会启动工作。当用户深踩油门加速时,汽油发动机和电动机将同时协同工作,让提速变的更加明显。当车辆在高速行驶时动力则完全来自汽油发动机,也就是说电动机只是在汽车加速时介入。如果当前方遇到红灯用户踩下刹车减速时,车辆的动能并不是像普通车辆那样转化为制动系统的热能而被白白浪费掉,此时电动机将变身为发电机,它回收损失掉的动能,并以电能的形式存于蓄电池中。这种刹车就会给电池充电相当于“免费加油”的畅快感觉正是混合动力车的魅力所在,是普通车辆所无法给予的。在车辆停稳怠速时,汽油发动机将会关闭,此时只有电动机工作,这就避免了怠速时所产生的高油耗,同时也实现了零油耗和零排放,之后车辆起步时又会重复上面的工作流程。 从上述的工作状态我们可以看出“弱混”车型主要节油环节在于点火时发动机 并不启动,怠速时发动机也是关闭的,起步和加速时电动机可以提供动力辅助,刹车时可以把损失的动能转化为电能,高速行驶时多余的能量还能被转化为电能储存在蓄电池中,这就降低了燃油释放能量的损失,提升了燃油的利用效率。同时还有一点值得读者注意的就是,混合动力车型由于加速过程中有电动机提供动力辅助,因此其一般都采用的是小排量汽油发动机,就可以达到大排量发动机的动力感受(有点类似增压发动机的味道),这在一定程度上也节约了燃油。 “弱混”技术的优势就是制造成本相对低廉,能很好平衡技术与售价的关系,电动系统体积相对小巧不会占用过多空间。 和“弱混”相对的技术就是“强混”,其特点是动力系统以电动机为基础动力,汽油发动机为辅助动力。与“弱混”不同的是“强混”电动机的功率更为强大,完全可以满足车辆在起步和低速时的动力要求。因此“强混”车型无论是在起步还是低速行驶状态下都不需要启动发动机,仅依靠电动机都可以完全胜任,在低速状态下完全就是一款“电动车”的姿态。 当踩下油门加速时,随着速度的提升汽油发动机就会启动和电动机通过智能系统来协同高效的工作。当车速达到汽油发动机的经济时速时,汽油发动机的优势得以全面发挥,并成为车辆的主要动力来源,同时汽油发动机产生多余的能量会用来带动发电机为电池充电。 在急加速和全速运行状态下车辆需要极大的驱动力,因此电动机也会全速运行协同高速运转的汽油发动机同时发挥两者的最大性能,进而达到1 1的效果。当用户遇到状况刹车时,汽油发动机和电动机就会立即停止动力供应,达到节约燃油和电能的目的,同时利用车辆动能带动发电机为电池充电。 从上述的工作状态我们可以看出“强混”车型主要节油环节除了拥有“弱混”特点之外,其还具有在车辆起步和低速行驶时完全依赖电动机驱动的能力,很好的解决了城市行车中起步、停车、再起步时的油耗很高的问题,因此“强混”可以说是“弱混”的进化版本,克服了“弱混”需要频繁启动汽油发动机的问题,从而进一步的降低了油耗。“强混”可以说是一种比较优秀的解决方案,非常适合拥堵的城市中需要频繁起步停车的行驶状态。在这样的拥堵的行驶状态下可以实现零油耗零排放。当然要享受这些好处的前提就是要付出比“弱混”更高的价钱和为性能更强大的电动机和电池组牺牲些空间。 除了“弱混”和“强混”之外还有一类比较特殊的混合动力车型在国内销售,那就是中国第一款完全自主技术的比亚迪F3DM双模电动车。所谓“双模”就是在电动车系统(EV)的基础上又加入了一个混合动力系统(HEV),“双模”可以说是“强混”的升级加强版。目前市售的“双模”车型只有比亚迪F3DM一款。 自然能源转换电动车技术