串联式混合动力传动系统ppt课件.ppt

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1、车辆与交通工程学院 串联式混合动力拖拉机 传动参数设计Henan University of Science and Technology车辆与交通工程学院目录目录o概述概述o串联式串联式HEV动力传动系统动力传动系统o串联式串联式HEV系统的拖拉机传动参数设计系统的拖拉机传动参数设计 车辆与交通工程学院概述概述传统内燃机传统内燃机(ICE)(ICE)车辆提供了良好的运行性能，石油燃料可实现远距离的行驶里程。但有不良的燃油经济性和污染环境的缺点。配备蓄电池的电动汽车（电动汽车（EVEV）具有一些优于传ICE车辆的优点:高能量效率和零环境污染。但蓄电池组较低的能量容量使EV性能远不能与ICE车辆

2、性能相竞争。混合动力电动汽车（混合动力电动汽车（HEV)HEV)利用了两个能源，一个基本能源和一个辅助能源，它具有ICE车辆和EV两者的优点，并克服了它们的缺点。车辆与交通工程学院概述概述根据动力源的数量动力源的数量及动力传动方式动力传动方式的不同，混合动力汽车的结构类型有三种。串联式串联式HEV动力传动系统动力传动系统并联式HEV动力传动系统混联式HEV动力传动系统串联式串联式HEVHEV传动系统传动系统串联式混合动力汽车结构串联式混合动力汽车结构车辆与交通工程学院串联式串联式HEVHEV动力传动系统动力传动系统串联式串联式HEV动力传动系动力传动系(Series schedule，又称，又

3、称SHEV)的结构特点是发动机带动发电机发电，发出的电能通过电机控制器输送给电机，由电机产生电磁力矩驱动汽车行驶，在发动机与传动系之间通过电机实现动力传递。串联式混合动力能量流动图串联式混合动力能量流动图串联式串联式HEV传动系统传动系统菲斯克卡玛串联式混合动力结构菲斯克卡玛串联式混合动力结构串联式串联式HEV系统的拖拉机传动参数设计系统的拖拉机传动参数设计 混合动力系统选型混合动力系统选型 电动机参数的选择电动机参数的选择 电池参数的选择电池参数的选择 发动机发动机-发电机的选择发电机的选择 设计及计算设计及计算 结论结论混合动力系统选型混合动力系统选型拖拉机串联混合动力系统结构拖拉机串联混

4、合动力系统结构 选用串联式混合动力系统：选用串联式混合动力系统：发动机与车桥无直接动力连接发动机与车桥无直接动力连接拖拉机频繁减速时有利于制动能量的回收拖拉机频繁减速时有利于制动能量的回收串联式混合动力驱动方式对现有拖拉机车型的改动不大串联式混合动力驱动方式对现有拖拉机车型的改动不大电动机参数的选择电动机参数的选择一、电动机选型一、电动机选型 选用交流感应电动机选用交流感应电动机二、电动机额定功率二、电动机额定功率 选择选择ePTfFFFtmTPPP/ )fe （两轮驱动拖拉机的受力简图两轮驱动拖拉机的受力简图电动机参数的选择电动机参数的选择电动机额定转速 和最高转速 的选择enmaxn 电动

5、机扩大恒功率区系数电动机扩大恒功率区系数enn/maxmin/150009000maxrn6-4电动机转速转矩特性图电动机转速转矩特性图 值越大，越能满足拖拉值越大，越能满足拖拉机起步加速和稳定行驶，机起步加速和稳定行驶，但大的但大的 值对电动机的支值对电动机的支撑要求较高，综上撑要求较高，综上选用中选用中高速电动机高速电动机电池参数的选择电池参数的选择一、蓄电池的类型一、蓄电池的类型 选用铅酸蓄电池选用铅酸蓄电池二、蓄电池容量二、蓄电池容量/ /数量的选择数量的选择 电池组容量必须满足电动机最多输出功率要求电池组容量必须满足电动机最多输出功率要求ecebeppnmaxmax/ 电池数量电池数

6、量 电池的工作区间电池的工作区间SOCSOC为为40%70%40%70%发动机发动机发电机的选择发电机的选择 发动机发动机发电机组发电机组是串联混合动力拖拉机的辅助动力单元，简称为APU 拖拉机作业时，发动机始终在最高效率范围内工作，APU功率的大小取决于蓄电池组的蓄电池组的容量容量及SHEV的控制策略的控制策略设计及计算设计及计算一、电动机额定功率的确定一、电动机额定功率的确定 拖拉机整车质量为拖拉机整车质量为17002000kg 耕翻地常用滚动阻力系数耕翻地常用滚动阻力系数0.120.18 犁耕速度平均值犁耕速度平均值6km/hFFFftmPPP/ )fe （计算出 为13kWeP设计及计

7、算设计及计算二、电池参数的确定二、电池参数的确定 初定电池容量初定电池容量100Ah，标称电压，标称电压220v，电池数量，电池数量19只只三、三、APUAPU参数的选择参数的选择 由于能量损失，发动机功率应略大于电动机功率由于能量损失，发动机功率应略大于电动机功率选定某柴油发动机，选定某柴油发动机，12h标定功率标定功率为为14.71kW，标定转速标定转速为为2200r/min，最大扭矩最大扭矩 71.5Nm 发电机按发动机功率进行选择发电机按发动机功率进行选择选选STC-15STC-15型发电机，功率为型发电机，功率为15kW15kW，转速为，转速为1500r/min1500r/min设计及计算设计及计算串联混合动力拖拉机的参数串联混合动力拖拉机的参数结论结论 提出了一种串联混合动力拖拉机传动提出了一种串联混合动力拖拉机传动系设计的新方案系设计的新方案 给出了传动系主要参数的设计计算方法给出了传动系主要参数的设计计算方法 根据此方法把拖拉机传统动力传统系根据此方法把拖拉机传统动力传统系改造为串联式混合动力传动系统改造为串联式混合动力传动系统