由于世界性石油枯竭和溫室效應(yīng)的日益嚴(yán)重,汽車節(jié)能減排的研究迫在眉睫,故大力發(fā)展具有高效、節(jié)能、清潔等顯著特點(diǎn)的新能源已經(jīng)成為國家保障能源安全和轉(zhuǎn)型低碳經(jīng)濟(jì)的重要舉措之一。在2016年10月26日舉行的中國汽車工程學(xué)會(huì)年會(huì)上,<節(jié)能與薪能源汽車技術(shù)路線圖》正式對(duì)外發(fā)布,該文件表明新能源汽車逐漸成為主流產(chǎn)品,汽車產(chǎn)業(yè)初步實(shí)現(xiàn)電動(dòng)化轉(zhuǎn)型。如今,汽車電動(dòng)化是節(jié)能減排的關(guān)鍵途徑,是汽車未來發(fā)展的必然趨勢(shì)。
目前,受電池能量密度低及快速充放電技術(shù)的制約,純電動(dòng)汽車還存在續(xù)航里程相對(duì)較短、成本較高等不足,這也是純電動(dòng)汽車短期內(nèi)難以大規(guī)模推廣應(yīng)用的主要問題,而加快研發(fā)和推廣混合動(dòng)力技術(shù),則是時(shí)下最有實(shí)用價(jià)值的策略。混合動(dòng)力汽車在保持傳統(tǒng)汽車特點(diǎn)的同時(shí),具有能優(yōu)化車輛的動(dòng)態(tài)性能、有效提高燃油效率、大大降低廢氣排放等優(yōu)點(diǎn),而且通過蓄電池可以將制動(dòng)能量回收,因此受到了世界汽車巨頭和國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域?qū)W者的廣泛關(guān)注和高度重視。相比于強(qiáng)度、中度混合動(dòng)力汽車的高昂售價(jià)和市場(chǎng)局限性,采用皮帶驅(qū)動(dòng)起動(dòng)/發(fā)電一體機(jī)(BSG)的弱混合動(dòng)力技術(shù)的節(jié)能汽車性價(jià)比高、市場(chǎng)推廣容易、節(jié)能減排效果優(yōu)良,被業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為是現(xiàn)階段汽車實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的最佳方案之一。
BSG電機(jī)一般使用混合勵(lì)磁爪極電機(jī)、永磁同步電機(jī)和感應(yīng)電機(jī)作為核心部件。然而,混合勵(lì)磁爪極電機(jī)在低速時(shí)較難獲得高轉(zhuǎn)矩且轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)復(fù)雜,不利于高速運(yùn)行;永磁同步電機(jī)由于存在永磁材料,所以成本高且在高溫等惡劣環(huán)境下的穩(wěn)定性難以保證;雖然感應(yīng)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)小,控制系統(tǒng)成熟,但其轉(zhuǎn)子損耗大,功率因數(shù)
由于世界性石油枯竭和溫室效應(yīng)的日益嚴(yán)重,汽車節(jié)能減排的研究迫在眉睫,故大力發(fā)展具有高效、節(jié)能、清潔等顯著特點(diǎn)的新能源已經(jīng)成為國家保障能源安全和轉(zhuǎn)型低碳經(jīng)濟(jì)的重要舉措之一。在2016年10月26日舉行的中國汽車工程學(xué)會(huì)年會(huì)上,<節(jié)能與薪能源汽車技術(shù)路線圖》正式對(duì)外發(fā)布,該文件表明新能源汽車逐漸成為主流產(chǎn)品,汽車產(chǎn)業(yè)初步實(shí)現(xiàn)電動(dòng)化轉(zhuǎn)型。如今,汽車電動(dòng)化是節(jié)能減排的關(guān)鍵途徑,是汽車未來發(fā)展的必然趨勢(shì)。
目前,受電池能量密度低及快速充放電技術(shù)的制約,純電動(dòng)汽車還存在續(xù)航里程相對(duì)較短、成本較高等不足,這也是純電動(dòng)汽車短期內(nèi)難以大規(guī)模推廣應(yīng)用的主要問題,而加快研發(fā)和推廣混合動(dòng)力技術(shù),則是時(shí)下最有實(shí)用價(jià)值的策略。混合動(dòng)力汽車在保持傳統(tǒng)汽車特點(diǎn)的同時(shí),具有能優(yōu)化車輛的動(dòng)態(tài)性能、有效提高燃油效率、大大降低廢氣排放等優(yōu)點(diǎn),而且通過蓄電池可以將制動(dòng)能量回收,因此受到了世界汽車巨頭和國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域?qū)W者的廣泛關(guān)注和高度重視。相比于強(qiáng)度、中度混合動(dòng)力汽車的高昂售價(jià)和市場(chǎng)局限性,采用皮帶驅(qū)動(dòng)起動(dòng)/發(fā)電一體機(jī)(BSG)的弱混合動(dòng)力技術(shù)的節(jié)能汽車性價(jià)比高、市場(chǎng)推廣容易、節(jié)能減排效果優(yōu)良,被業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為是現(xiàn)階段汽車實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的最佳方案之一。
第1章 緒論
1.1 弱混合動(dòng)力汽車BSG系統(tǒng)的概述及發(fā)展現(xiàn)狀
1.1.1 BSG系統(tǒng)的概述
1.1.2 BSG系統(tǒng)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.2 SRM簡(jiǎn)介及研究現(xiàn)狀
1.2.1 SRM的工作原理
1.2.2 SRM的系統(tǒng)組成
1.2.3 容錯(cuò)式SRM的研究現(xiàn)狀
1.3 本書的研究意義及研究?jī)?nèi)容
1.3.1 本書的研究意義
1.3.2 本書的研究?jī)?nèi)容
第2章 新型容錯(cuò)式開關(guān)磁阻BSG基本理論和電磁參數(shù)優(yōu)化
2.1 新型容錯(cuò)式SRBSG電機(jī)的運(yùn)行原理和基本理論
2.1.1 SRBSG電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及運(yùn)行原理
2.1.2 SRBSG電機(jī)的基本方程
2.1.3 SRBSG電機(jī)的數(shù)學(xué)模型
2.1.4 SRBSG電機(jī)的起動(dòng)運(yùn)行理論
2.1.5 SRBSG電機(jī)的發(fā)電運(yùn)行理論
2.2 新型容錯(cuò)式SRBSG電機(jī)的電磁設(shè)計(jì)
2.2.1 SRBSG電機(jī)的電磁設(shè)計(jì)目標(biāo)及原則
2.2.2 SRBSG電機(jī)的電磁參數(shù)計(jì)算
2.2.3 SRBSG電機(jī)的有限元仿真與分析
2.3 新型容錯(cuò)式SRBSG電機(jī)的參數(shù)優(yōu)化分析
2.3.1 優(yōu)化目標(biāo)與優(yōu)化參數(shù)的選擇
2.3.2 定轉(zhuǎn)子極弧系數(shù)的優(yōu)化
2.3.3 定子內(nèi)徑的優(yōu)化
2.3.4 轉(zhuǎn)子塊徑向高度的優(yōu)化
2.3.5 開通、關(guān)斷角的優(yōu)化
2.4 新型容錯(cuò)式SRBSG電機(jī)優(yōu)化后靜態(tài)、瞬態(tài)仿真結(jié)果
2.4.1 優(yōu)化前后參數(shù)對(duì)比
2.4.2 SRBSG電機(jī)優(yōu)化后的靜態(tài)仿真結(jié)果
2.4.3 SRBSG電機(jī)優(yōu)化后的瞬態(tài)仿真結(jié)果
第3章 新型容錯(cuò)式開關(guān)磁阻BSG電機(jī)的性能分析
3.1 新型容錯(cuò)式SRBSG電機(jī)起動(dòng)發(fā)電有限元分析
3.1.1 SRBSG電機(jī)起動(dòng)性能分析
3.1.2 SRBSG電機(jī)發(fā)電性能分析
3.2 新型容錯(cuò)式SRBSG電機(jī)的互感分析及缺相故障下容錯(cuò)運(yùn)行研究
3.2.1 SRBSG電機(jī)互感分析
3.2.2 SRBSG電機(jī)缺相故障下容錯(cuò)運(yùn)行分析
3.3 相鄰繞組不同連接方式下的輸出轉(zhuǎn)矩及鐵損分析
3.3.1 不同繞組連接方式下的輸出轉(zhuǎn)矩分析
3.3.2 不同繞組連接方式下的鐵損分析
第4章 新型容錯(cuò)式開關(guān)磁阻BSG電機(jī)的溫度場(chǎng)研究
4.1 熱分析基本理論
4.2 溫度場(chǎng)參數(shù)計(jì)算
4.2.1 熱源分布
4.2.2 導(dǎo)熱系數(shù)的求取
4.2.3 對(duì)流換熱系數(shù)的求取
4.3 溫度場(chǎng)的仿真分析
4.3.1 熱分析模型的建立和材料屬性的添加
4.3.2 網(wǎng)格剖分
4.3.3 熱載荷及邊界條件
4.3.4 溫度場(chǎng)仿真結(jié)果分析
4.4 溫度場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)研究
第5章 新型容錯(cuò)式開關(guān)磁阻BSG電機(jī)的實(shí)驗(yàn)研究
5.1 樣機(jī)制作裝配過程
5.1.1 樣機(jī)定轉(zhuǎn)子、軸的加工
5.1.2 樣機(jī)定子繞組下線
5.1.3 繞組極性分配與樣機(jī)裝配
5.1.4 霍爾位置傳感器的預(yù)定位
5.2 基于dSFACE(Micro-Autobox)控制器的硬件電路設(shè)計(jì)
5.2.1 控制器
5.2.2 功率主電路和驅(qū)動(dòng)電路
5.2.3 位置信號(hào)調(diào)理電路
5.2.4 電流采樣電路
5.2.5 電流斬波和過流保護(hù)電路
5.2.6 光耦隔離與邏輯保護(hù)電路
5.3 樣機(jī)靜態(tài)、電動(dòng)運(yùn)行實(shí)驗(yàn)
5.3.1 樣機(jī)靜態(tài)電感測(cè)量
5.3.2 樣機(jī)靜態(tài)轉(zhuǎn)矩測(cè)量
5.3.3 樣機(jī)負(fù)載電動(dòng)運(yùn)行實(shí)驗(yàn)
參考文獻(xiàn)