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（定稿）HD6120混合动力城市客车总体设计（全套下载）

开关磁阻电机驱动系统中的开关磁阻电机的定子和转子均为凸极结构，只在定子凸极上安装备相励磁绕组，转子上没有任何绕组，因此结构十分简单成本较低可靠性高起动性能好调速性能好，控制装置也比较简单，主要缺点为转矩脉动大噪声大必须使用位置检测器按照定予的凸极数来确定逆变器和电机的引出线等。实际应用较少。伴随着技术的进步，其开始应用在电动车上。综合考虑在已有车型上布置的难易程度，本文选择体积小，功率密度大的永磁电动机。汽车功率平衡方程式如下.从起步到，由电动机单独驱动，所需时间,计算电动机的功率.其中，η为总效率，永磁电动机效率，取，为整车满载时所受重力，为，取.，为滚动阻力系数，良好的沥青或混凝土路面为，取.,空气阻力系数，客车，取.，为迎风面积，经计算为.，为汽车旋转质量换算系数，查表取.，于是所选电机为大连恒田电机有限公司生产的型混合动力车用永磁电动机。额定功率，峰值功率，额定电压。动力电池的选择电池是混合动力汽车个十分重要的部分，但是由于在混合动力汽车中，电池不再是唯的能量载体，电池仅在车辆启动低速运行加速等工况下工作，对能量和容量的要求不像纯电动汽车那样苛刻，所以混合动力汽车电池的重量和成本都有大幅度下降，选择范围也更为广泛。混合动力汽车上的电池其使用状况也不同于电动汽车，在工作中电池处于非周期性的充放电循环中，要求电池的充放电速率和效率高，因此，混合动力电动汽车用电池不仅需要高能量密度•而且还需要离功率密度。研究与开发高性能低成本寿命长的电池，仍然是发展混合动力电动汽车的关键问题之。目前已研究开发的电池有铅酸电池镍氢电池锂离子电池等几种。铅酸电池是较为成熟的电池，它具有可靠性赛价格低的特点，新研究开发的胶体电池阀控电池等，在比能量比功率快速充电性能等方面均比普通铅酸电池有较大的提高，因此，在各国都有较多的应用，但是铅酸电池因为循环寿命比功率等因素很难满足混合动力汽车的使用条件，所以近两年来基本已经退出混合动力汽车的应用。.镍氢电池镍氢电池是种碱性电池，镍氢电池的标称电压为.，比能量可达到•，有利于延长的行驶里程。比功率可达到，是铅酸电池的倍，能提高车辆的起动性能和加速性能。有高倍率的放电特性，短时间可以以放电，瞬时脉冲放电率很大。，就有必要选择配有峰值功率调节器的结构型式。如果对经济性要求苛刻，并联式可以成为合适的选择。．技术条件所谓技术条件，除研究开发的条件和力量外，还包括工业基础。强调工业基础是因为些常见的动力系统部件，我国的产品水平还不能满足需要或尚无法生产。进行时间的产品开发总会有定的进度要求，如果技术条件无法保证，就难以实现预定开发目标。开发性是指动力系统需要进步完善的空间。产品性能是个完善的过程，同样开发工作也不可能步到位，也需要进行不断的完善。在具体开发工作中应该由简单到复杂由易到难的思路，先选择对技术条件要求较低简单的结构进行开发。．成本和使用维护费用动力系统的结构对成本影响很大，这是因为不同类型的动力系统对部件的种类数量和性能要求差别很大。而部件的种类数量和性能指标是影响成本的主要因素。选型时还应考虑使用维护费用，结构越复杂，故障率越高，使用和维护费用也越高。价格和使用维护费用直接关系到的产业化，如果不能产业化，就不能为进步开发提供资金，也就难以促进技术水平的提高和服务性能的改善。事实上，性能优良但价格过高无法商业化甚至被迫放弃开发的实例很多，我们不应重蹈覆辙。通过综合分析混合动力客车的动力系统结构形式，并考虑到目前的技术能力与开发成本，采用并联式结构是理想的选择。并联方式控制灵活，兼有传统内燃机车和电动汽车的优点，结构也不像混联混合动力汽车那样结构复杂。机械能电能图.本文所选并联结构示意图.本章小结本章进行了对混合动力系统串联并联混联方式的介绍，对每种布置方式的特点进行了分析。通过对城市客车的使用工况环境以及技术条件的分析，确定了采用并联方式的设计路线，并联系统控制方式灵活，兼有内燃机车和电动汽车的优点。第章混合动力城市客车动力系统设计.动力系统参数计算驱动电机的选择电动机是混合动力汽车的驱动单元之，电动机驱动系统包括电动机功率电子电路及控制部分。混合动力汽车对电机驱动系统的基本要求为电机驱动系统具有宽广的调速范围，有着与汽车行驶致的动力特性。简言之，低转速时恒转矩，高转速时恒功率机械能电能图.的结构示意图的优点发动机的工作不受汽车行驶状况影响，总是在最高效率状态下工作或自动关闭，使汽车在任何时候都可实现低排放及超低油耗，达到环保和节能效果。车辆的最大输出功率相当于三个动力装置共同组成混合动力驱动汽车时发动机和电动机的最大输出功率之和。因此发动机排量可减少，电动机功率可降低，其体积减少，而且加速性能很好。配有专用电动发电机发电系统，所以对电池的依赖较少。的缺点系统结构及控制策略过于复杂，控制系统开发难度大，部件性能要求高，设计加工困难，而且成本很高。.混合动力城市客车驱动系统的选择混合动力城市客车动力系统对比混合动力客车的动力系统结构形式复杂多变，如何从各个动力系统结构中选择合适的结构，我们就要对各种形式的混合动力汽车动力总成结构进行对比分析．串联式混合动力电动汽车结构最简单，同时控制策略也不复杂，开发难度较小，可开发用于降低城市污染的公交车，并为其他类型的积累开发经验。在串联混合动力的两种常用控制方式中，由于功率跟随式控制策略在动力性和燃油经济性方面有较好的综合性能，所以该控制方式较为常用。采用功率跟随与恒温器综合控制方式引更有利于避免电池大电流放电和发动机的频繁启动，降低油耗提高排放性能。．并联式混合动力电动汽车可以使油耗和排放都得到显著的降低，其控制策略优化后优点更加明显。采用小功率电动机和小容量蓄电池组的并联式混合动力汽车，能够极大地降低混合动力汽车的自重和制造成本，是十分有市场化前景的种结构型式。特别是这种结构型式与配合，是获得较高的燃油经济性较低的排放平稳的驾驶性能的种比较理想的系统型式。对于这种系统，如何对蓄电池组的进行合理而有效的能量管理是获得整车最佳燃油经济性的关键。电力辅助控制策略是并联式混合动力电动汽车较为普遍采用的种控制策略。电力辅助控制策略比较简单，易于实现，但控制效果不够精确。目前并联式混合动力车控制策略还不十分成熟。己开发的控制策略各有优点，互补性很强，但都没有达到最优。．混联式混合动力汽车在理论上易于实现最优的燃油经济性和排放性，但由于结构过于复杂，相对成本高。但为了更设计动力混合装置，以实现不同的驱动模式。第章混合动力城市客车驱动系统选型.混合动力客车的分类串联式混合动力城市客车串联式混合动力系统如图.所示，串联式混合动力汽车,由发动机发电机和电动机部分组成，它们之间以串联的方式联结，发动机驱动发电机发电，电能通过控制器输送到电池或电动机，由电动机通过变速机构驱动汽车。小负荷时由电池驱动电动机，带动车轮，大负荷时通发动机带动发电机，发电机驱动电动机。串联式结构适用于城市内频繁起步和低速行驶工况，可以将发动机调整在最佳工况点附近稳定运转，通过调整电池和电动机的输出来达到调整车速的目的。使发动机避免了怠速和低速运转的工况，从而提高了发动机的效率，减少了废气排放。但是它的缺点是整个动力系统功率储备大，需要功率足够大的电动机。另外，发动机输出的机械能需要转化为电能再转化为机械能，几经转换，效率降低。机械能电能图.结构示意图的优点只有驱动电机作为驱动系统，其特点更加趋近于。从总体结构上看比较简单，易于控制，三大动力总成之闻没有机械联系，在电动汽车上布置起来有较大的自由度，可以独立地布置。此外，中的发动机发电机组中的发动机的工作状态可以不受汽车行驶工况的影响，能在稳定高效低油耗低污染的状态下运转，因此具有更好的排放性能和燃油经济性。在繁华市区行驶时，可以单独以动力电池组为动力源，实现“零排放行驶。当动力电池组电量不足时，可以通过发电机组发出的电能给电池充电，若为可外接充电式电动汽车，则电池能量不足时，可以通过外接充电的形式补充电能，这样就可以进步提高燃油经济性。的缺点由于仅依靠驱动电机驱动车辆，驱动电机的功率和扭矩必须能够满足汽车的动力性能，克服汽车在行驶过程中的最大阻力，因此驱动电动机的功率要求较大，外形尺寸较大，质量也较重。因此整个系统的规模庞大，增加了车辆成本及机构布置难度。般在轿车上很少采用串联式混合动力系统，串联式混合动力系统主要应用于大型客车上。此外驱动电机由于不是经常在满负荷状态下运转，因此效率较低。发电机将机械能量转变为电能电和放电都有能量损失，能量几经转换，电动机将电能转变为机械能电池的充发,混合,动力,城市,客车,总体,整体,设计,毕业设计,全套,图纸第章绪论.选题的背景和意义汽车自诞生以来，其发展速度不断加快，与人们生活的联系越来越紧密。汽车已经不再是个简单的代步和运输工具，它已成为许多人的生活必需品和文化生活的部分。汽车的普及程度和技术水平甚至已经成为个国家或地区现代化程度的标志。随着汽车工业的发展，汽车的产销量和保有量逐年增加，同时也带来了能源消耗环境污染等许多负面影响。传统汽车对石油资源的需求越来越大，对生态环境的影响也越来越大。更糟糕的是，汽车排放的尾气中二氧化碳对气候变暖有着很大的影响汽车尾气中氮氧化合物氧化碳未燃碳氢化合物和颗粒排放物等有害物质，对人类的生态环境都产生了不利的影响。每年全球汽车排放有害气体约亿吨以上，约占大气污染总量的，是大气污染的“头号杀手。为此，各国制定了系列十分严格的排放法规，要求汽车生产厂家设法减少汽车排放，开发无污染和超低污染汽车。面对世界能源匮乏，油价高居不下，环境污染严重的现实，节油环保便成为社会关注的焦点，新能源车的开发和应用也就成了世界范围内的新课题和大趋势。在诸多解决方案中，目前成功实现产业化的只有混合动力汽车。混合动力汽车既具有内燃机动力性好工作时间长的优点，又有电动机无污染和低噪声的好处，达到了发动机和电动机的最佳匹配。由于混合动力系统本身也具有充电功能，因此不需要建设配套的充电基础设施，对蓄电池的要求，与纯电动汽车相比也大大降低。混合动力汽车在技术经济和环境等方面具有突出的综合优势。而城市客车，是大部分市民出行的首选交通方式，承担着巨大的人流量，由于城市客车大部分运行在市区内，具有经常起步加速，制动停车，站台之间运行距离短，平均速度低等特殊工况，内燃机大部分时间工作在最佳工作转速范围以外，造成了能源的浪费环境的污染以及加速了车辆本身的磨损。混合动力系统则可以优化内燃机的工作区间，大大改善上述问题，因此，发展研究混合动力城市客车具有很重大的现实意义。.国内外研究动态融合了纯电动汽车和燃油汽车优点的混合动力汽车，由于较好地满足了汽车低排放低油耗高性价比的综合要求，较好地解决了汽车节能与环保问题，因而逐渐成为世界各大汽车生产企业开发的热点，其市场前景也越来越被看好。目前，丰田公司是混合动力汽车领域的佼佼者，年月，日本丰田汽车公司首先在日本市场上推出了世界上第款批量生产的混合动力汽车“普锐斯”，该轿车于年月开始出口北美