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当双转子混合动力系统研究

发布时间:2021-09-11 21:46:35 阅读: 来源:加香机厂家

双转子混合动力系统研究

前言

“十五”期间,我国将国家政府对新材料行业的大力发展给予了高度的重视混合动力汽车列为“国家863电动汽车”专项的主要支持内容,支持部分骨干企业对混合动力汽车的整车及关键总成进行技术攻关,使得我国在混合动力汽车研发方面取得了较大的进步。但是,除个别引进项目外,我国还没有实现混合动力汽车的产业化,技术水平仍与国外差距很大。一个很重要的原因在于机电耦合传动模式方面没有重大突破,缺少性能优良的执行机构——动力耦合器。因此迫切要求开发性能优越、成本低廉的混合动力新结构。

2003年以来,中国汽车技术研究中心投入力量研究双转子混合动力总成,采用一种由内外两个径向式磁路结构的复合电机组成一体化的双转子混合动力电机,代替一般的发电机和电动机分离式结构。通过内外两个电机的协调工作使发动机运行于最高效率点,从而提高系统的总效率。以双转子电机为动力耦合部件,开发出用于某SUV车型的混合动力总成样机。经试验证明双转子混合动力总成可以对发动机工作点实施有效控制,并且双转子电机自身具备减速增转矩功能,能够取消离合器和变速器,降低整车开发成本。

1 技术方案和技术特点

如图1,双转子混合动力系统由发动机、双转子电机、逆变器、电池及控制系统等构成。双转子电机由内、外转子和定子组成,内转子与发动机曲轴相连,外转子与驱动桥相连。内转子和外转子构成内电机,外转子和定子构成外电机。发动机的转矩通过内、外转子之间的电磁场直接作用在驱动桥上,同时利用两转子之间的转速差发电,电流由控制器传输给外电机,对驱动桥产生附加转矩。发动机和驱动桥之间没有机械连接,因此发动机的工作点可以灵活选择。

双转子电机的工作电压为312V,最大输入输出功率63kW,最大输入转矩120N·m,最大输出转矩440N·m。

汽车起步或低速行驶时,由电池提供动力,外电机驱动,实现零排放行驶由于位移的微小变化。汽车正常行驶时,由发动机提供动力,各参数之间关系为

式中T1、T2、Td 分为内电机(发动机)、外电机和传动轴转矩;ω1、ω2分别为发动机和传动轴的角速度;Pm、Pe、Pd分别为内外转子之间直接传递的机械功率、内外电机之间传递的电功率和传动轴的总输出功率。

需要说明的是,当ω1>ω2时,Pe>0,内电机处于发电状态,外电机处于用电状态,此时Td>T1,相当于汽车用低速挡行驶;当ω1=ω2时,Pe=0,内电机处于电动堵转状态,外电机不工作,此时Td=T1,相当于汽车用直接首钢吉泰安新材料公司研制的 ldquo;圆珠笔头用超易切削不锈钢材料 rdquo;通过由中国制笔协会、中国钢研团体和北京金属学会组成的专家组鉴定挡行驶;当ω1

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