论文题目：基于AMESim的机电液动力耦合电动汽车电液动力特性研究
摘要：青岛大学提出了一种新型的动力传动装置——变量式交流同步机电液耦合器（以下简称机电液耦合器）。将机电液耦合器用在汽车上,可形成机电液动力耦合电动汽车,这种汽车的动力装置更为紧凑且传动效率更高。机电液动力耦合电动汽车动力特性研究对产品设计至关重要,本文围绕着动力参数匹配、控制策略制定以及机电液动力耦合电动汽车电液动力特性等相关问题展开工作。完成了动力传动系统的匹配分析。根据机电液动力耦合电动汽车的特点,设计了一套动力传动系统。在确定了该汽车的整车参数和动力性能参数之后进行动力元件参数匹配,确保机电液动力耦合电动汽车在各工况下都能协调稳定地运行。对匹配好的动力传动系统的电磁系统进行了仿真。根据机电液耦合器电磁系统的具体参数,在Maxwell中建立仿真模型并进行仿真计算,计算出的转矩图证明设计的结构可以满足最大驱动转矩的要求。从电磁损耗图和效率图可以看出,在大部分的稳定运行工况下损耗和效率都是在合理的范围内。设计的电磁系统的结构可以满足机电液动力耦合电动汽车的动力需求。研究了液压动力的关联效率。分析了机电液耦合器液压系统的动力特性方程,根据液压系统结构参数对机械效率和容积效率进行分析计算,得到了额定转速下复合效率随输出压力变化曲线,在汽车常用工况下复合效率可达到92%以上。对整个动力传动系统进行了联合仿真研究。根据设计的机电液动力耦合电动汽车的传动系统以及各动力元件参数匹配,在AMESim中建立了机电液动力耦合电动汽车整车仿真模型,并在MATLAB/Simulink环境下搭建了整车的控制策略以分析整车动力传动系统在各个工况下的运行特点。对其在NEDC循环工况下实际运行结果和期望运行结果进行了对比分析,仿真结果表明所建立的模型和策略具有可行性,汽车可以达到预定的运行状态,液压系统在制动能量回收方面作用比较明显,在NEDC工况下电池能量损耗相较于纯电动汽车减少了13.7%。
关键词：机电液动力耦合电动汽车;动力匹配;控制策略;联合仿真;电液动力特性
学科专业：车辆工程
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外研究进展
1.2.1 机电液动力耦合研究
1.2.2 汽车机电液混合动力传动研究
1.2.3 混合动力汽车动力特性研究现状
1.3 主要研究内容
第二章 机电液动力耦合电动汽车结构及参数匹配
2.1 机电液耦合器结构与工作原理
2.2 机电液动力耦合电动汽车结构
2.3 机电液动力耦合电动汽车参数匹配
2.3.1 整车参数及性能指标
2.3.2 电磁动力参数匹配
2.3.3 液压动力参数匹配
2.3.4 蓄能器选型及参数匹配
2.3.5 蓄电池选型及参数匹配
2.4 本章小结
第三章 基于Maxwell机电液耦合器电磁动力特性分析
3.1 基于Maxwell电磁动力仿真计算
3.1.1 仿真模型建立与初始条件设置
3.1.2 电磁动力仿真结果分析
3.2 电磁动力系统损耗与效率仿真分析
3.2.1 电磁动力系统损耗分析
3.2.2 电磁动力系统损耗与效率仿真分析
3.3 本章小结
第四章 基于AMEsim机电液耦合器液压动力特性分析
4.1 机电液耦合器液压系统动力特性方程
4.1.1 机电液耦合器液压系统输出液压能时动力特性方程
4.1.2 机电液耦合器液压系统输出机械能时动力特性方程
4.2 机电液耦合器液压系统损耗计算
4.2.1 机电液耦合器液压系统机械效率计算
4.2.2 机电液耦合器液压系统容积效率仿真计算
4.3 本章小结
第五章 基于AMEsim的机电液动力耦合电动汽车动力特性分析
5.1 机电液动力耦合电动汽车仿真模型搭建
5.1.1 机电液动力耦合电动汽车整车仿真模型
5.1.2 机电液动力耦合电动汽车辅助元器件介绍
5.2 机电液动力耦合电动汽车控制策略的搭建
5.2.1 控制模块信号的搭建
5.2.2 模式切换控制策略搭建
5.2.3 制动能量回收控制策略
5.2.4 整车控制策略
5.3 机电液动力耦合电动汽车模型仿真及结果分析
5.4 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢