1-新能源汽車電驅動技術

1、個人介紹,1、基本情況,朱曰瑩 天津科技大學zhuyueying@tust.edu.cn教育經歷：2008/9 — 2011/11，哈爾濱工業(yè)大學，車輛工程，博士2006/9 — 2008/7，哈爾濱工業(yè)大學，車輛工程，碩士2002/9 — 2006/7，哈爾濱工業(yè)大學，汽車運用工程，學士工作經歷：2014—今，天津科技大學，機械工程學院，副教授2011/12 — 2014/3，中國汽車技術研究中心，博士后2

2、011/11 — 2014/6，哈爾濱工業(yè)大學(威海) ，汽車工程學院，講師,個人介紹,2、科研方向,1、國家自然科學基金，51505332，新型勵磁模式開關磁阻輪轂電機優(yōu)化設計及電回饋控制策略研究，2016/01—2018/12，20萬元，在研，主持。2、天津市應用基礎與前沿技術研究計劃，15JCQNJC06900，新型勵磁模式開關阻輪轂電機設計及無位置控制，2015/04—2018/03，6萬元，在研，主持。 3、教育部博士學科

3、點專項科研基金，20122302120087，電動汽車用新型勵磁模式磁阻電機及其驅動特性多指標同步優(yōu)化研究，2012/12—2015/12，4萬元，在研，主持。4、中國博士后科學基金，2012M520589，電動車用開關磁阻電機及其多指標同步優(yōu)化策略，2012/10—2014/3，5萬元，結題，主持。,第1章 混合動力電動汽車,1.1 概述1.2 混合動力電驅動系統(tǒng)工作模式1.3 混合動力電動汽車構造1.4 串聯(lián)式混合動力電動汽

4、車1.5 并聯(lián)式混合動力電動汽車,1.1 概述,優(yōu)點： 石油燃料高能量密度，續(xù)駛里程長。缺點： 燃油經濟性、環(huán)境污染。,傳統(tǒng)內燃機車輛：,Engine power output in Urban Driving,,1. 發(fā)動機燃油效率特性與實際運行要求不匹配。,1.1 概述,,1.1 概述,,2. 傳統(tǒng)汽車制動時，動能或勢能的消耗。,3. 傳統(tǒng)汽車中，液力變矩器的低效率。,Per

5、formance of a torque converter,1.1 概述,1.2 混合動力電驅動系統(tǒng)工作模式,混合動力車：配置有兩個或更多個動力系的車輛?；旌蟿恿﹄妱悠嚕号渲糜须姎鈩恿鲃拥幕旌蟿恿?。,混合動力驅動系統(tǒng)通常由兩個動力系組成。,1.2 混合動力電驅動系統(tǒng)工作模式,Operation mode of a hybrid drive train,1.2 混合動力電驅動系統(tǒng)工作模式,單發(fā)動機驅動模式：蓄電池組近乎完全放電而

6、發(fā)動機沒有剩余功率給蓄電池組充電的情況；或者蓄電池組已經完全充電而發(fā)動機需供應足夠的動力滿足車輛動力需求。單電驅動模式：發(fā)動機不能有效運行的場合，如車輛極低速狀態(tài)或嚴禁尾氣排放區(qū)域?；旌向寗幽Ｊ剑盒枰罅縿恿┙o的情況，如急劇加速或爬陡坡等工況。再生制動模式：電動機工作在發(fā)電機狀態(tài)，回收車輛動能或勢能，儲存于蓄電池中。發(fā)動機向蓄電池組充電模式：車輛處于停止、慣性滑行等工況，沒有動力應用于載荷或來自載荷。,1.2 混合動力電驅動系

7、統(tǒng)工作模式,再生制動和內燃機向蓄電池組充電模式。發(fā)動機驅動車輛并同時向蓄電池組充電模式。發(fā)動機向蓄電池組充電，同時蓄電池組向載荷供應功率模式。借助于車輛的質量，來自于發(fā)動機的動力進入蓄電池組的模式：該模式主要應用于兩動力系統(tǒng)分別安裝在車輛的前后兩軸上。,1.2 混合動力電驅動系統(tǒng)工作模式,載荷功率包括穩(wěn)定功率和動態(tài)功率。動態(tài)功率只是功率調節(jié)作用。,載荷功率分解,1.3 混合動力電驅動系統(tǒng)的構造,串聯(lián)式（電耦合）,,,,1.3 混

8、合動力電驅動系統(tǒng)的構造,并聯(lián)式（機械耦合）,,,,,1.3 混合動力電驅動系統(tǒng)的構造,混聯(lián)式（機械和電氣耦合）,,,,,1.3 混合動力電驅動系統(tǒng)的構造,復合式（機械和電氣耦合）,,,,,1.4 串聯(lián)式混合動力電動汽車,1、結構組成,,,,,,,幾種工作模式？,1.4 串聯(lián)式混合動力電動汽車,2、工作模式,單電牽引模式。單發(fā)動機牽引模式?；旌蠣恳Ｊ?。發(fā)動機牽引和蓄電池組充電模式。再生制動模式。蓄電池組充電模式?；旌鲜叫铍姵?/p>

9、充電模式。,1.4 串聯(lián)式混合動力電動汽車,3、性能特點,發(fā)動機工作區(qū)域可控?？梢岳酶咚侔l(fā)動機。電動機完美的工作特性，可簡化結構、提高車輛性能。結構的簡化使控制策略得以簡化。能量的轉化頻繁、影響效率。發(fā)電機增加了車輛質量和成本。牽引電機為唯一驅動源，牽引特性需設計完善。,1.5 并聯(lián)式混合動力電動汽車,1、結構組成,,,,1.5 并聯(lián)式混合動力電動汽車,2、性能特點,具備串聯(lián)式混合動力電動汽車的各種工作模式。不存在能量

10、的相互轉換，效率較高。不需要額外的發(fā)電機，結構簡單。牽引電機特性要求不苛刻，降低車輛質量。發(fā)動機工作區(qū)不固定。結構及控制策略較復雜。,1.5 并聯(lián)式混合動力電動汽車,3、轉矩耦合的并聯(lián)式混合動力電動汽車,功率平衡：,耦合特性：,約束：,1.5 并聯(lián)式混合動力電動汽車,常用的機械轉矩耦合裝置 1,1.5 并聯(lián)式混合動力電動汽車,常用的機械轉矩耦合裝置 2,K1=? K2=?,1.5 并聯(lián)式混合動力電動汽車,常用的機械轉矩耦合裝

11、置 3,1.5 并聯(lián)式混合動力電動汽車,常用的機械轉矩耦合裝置 4,1.5 并聯(lián)式混合動力電動汽車,常用的機械轉矩耦合裝置 5,1.5 并聯(lián)式混合動力電動汽車,4、轉矩耦合的并聯(lián)式混合動力驅動系結構1,,,1.5 并聯(lián)式混合動力電動汽車,擋位設置形式 1,性能和效率發(fā)動機設計電動機設計驅動系統(tǒng)控制系統(tǒng),1.5 并聯(lián)式混合動力電動汽車,擋位設置形式 2,單擋傳動裝置2可以發(fā)揮電動機低速轉矩特性。多擋傳動裝置1可以改善發(fā)動機工作特

12、性。,1.5 并聯(lián)式混合動力電動汽車,擋位設置形式 3,沒有利用兩種動力源裝置的優(yōu)點，是一種失敗的設計。,1.5 并聯(lián)式混合動力電動汽車,擋位設置形式 4,結構簡單控制容易參數(shù)優(yōu)化設計牽引力輸出,1.5 并聯(lián)式混合動力電動汽車,5、轉矩耦合的并聯(lián)式混合動力驅動系結構2,,,,1.5 并聯(lián)式混合動力電動汽車,6、轉矩耦合的并聯(lián)式混合動力驅動系結構3,輕度混合動力電驅動系統(tǒng)，應用小型電動機：起動機/發(fā)電機/動力輔助機/再生制動,,,,