電磁耦合式混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)輛動(dòng)力合成箱測控平臺

　　應用領(lǐng)域:

　　混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)試驗室應用

　　挑戰:

　　基于PXI設備和LabVIEW高效整合混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)試驗室動(dòng)力合成箱、電機試驗臺架，動(dòng)力電池測試設備等資源，優(yōu)化各平臺功能，具有良好的可移植性和可擴展性。為虛擬儀器構架下車(chē)輛產(chǎn)品研發(fā)試驗室改造提供解決方案。

　　使用的NI產(chǎn)品：

　　軟件：LabVIEW 8.6，Real-Time Module，FPGA Module，Control Design and Simulation Module，Database Connectivity Toolkit，Report Generation Toolkit，PID and Fuzzy Logic Control Toolkit，Internet Toolkit

　　硬件：PXI-1031機箱，PXI-8106，PXI-8464，PXI-8430，PXI-6225，PXI-5422，PXI-7833R

　　應用方案：

　　1.研究對象介紹
　　1.1 系統結構

　　基于電磁耦合技術(shù)的混合動(dòng)力合成箱方案如圖1 所示，它改變了傳統汽車(chē)的機械離合器和手動(dòng)變速箱，增加了雙電機、單行星排、動(dòng)力伺服裝置、泵升單元和動(dòng)力電池。強混合技術(shù)方案一般為混聯(lián)式，其主要優(yōu)點(diǎn)是發(fā)動(dòng)機一直運行在最佳經(jīng)濟運行線(xiàn)上而不受輪邊負荷約束。

　　1.2 功能原理
　　1.2.1 發(fā)電機

　　圖1中汽油機的曲軸輸出端與發(fā)電機的外轉子相連，汽油機直接驅動(dòng)發(fā)電機，輸出轉矩通過(guò)發(fā)電機進(jìn)行電功率分流。發(fā)電機使汽油機轉速獨立于和主減速器相連的輸出軸轉速，轉速差為發(fā)電機目標轉速(轉速控制)。發(fā)電機在四象限力矩伺服系統的控制下，將伺服轉矩與其內外轉子的轉速差對應的功率以電能的形式饋入高壓母線(xiàn)。伺服轉矩與發(fā)電機內轉子轉速對應的功率仍然以機械功率的形式輸出，即實(shí)現“動(dòng)能透過(guò)”。通過(guò)對動(dòng)能透過(guò)式發(fā)電機的控制，使整個(gè)動(dòng)力系統的傳動(dòng)比實(shí)現無(wú)級變化，即EMCVT功能。

　　1.2.2 電動(dòng)機

　　電動(dòng)機的轉子與單排行星機構的太陽(yáng)輪相連，行星排的行星輪與外電機殼體固定，發(fā)電機的轉矩經(jīng)過(guò)行星機構變化之后通過(guò)齒圈和電動(dòng)機的輸出轉矩進(jìn)行耦合，再通過(guò)主減速器輸出至車(chē)輪。行星排構成的行星機構的齒輪參數根據方案的需求進(jìn)行確定。電動(dòng)機使發(fā)動(dòng)機轉矩獨立于輸出軸轉矩，轉矩差為電動(dòng)機目標轉矩(轉矩控制)。

　　1.2.3 泵升單元

　　雙母線(xiàn)和泵升單元的作用是提高雙電機的工作電壓。整個(gè)系統中，發(fā)電機和電動(dòng)機分別起到調速、調轉矩功能，使汽油機運行點(diǎn)完全獨立于輪邊負荷且保持于經(jīng)濟環(huán)保高效區，同時(shí)起到電磁離合器和無(wú)級變速的作用?！　?/p>

 

　　2.試驗平臺
　　2.1動(dòng)力總成臺架
　　2.1.1 驅動(dòng)電機

　　驅動(dòng)電機為110kW的二極交流變頻電機，50Hz時(shí)的同步轉速為3000r/min，額定轉矩為350N·m;最高達到6000r/min(100Hz，50～100Hz為恒功率調速)。

　　2.1.2 負載電機

　　負載電機為75kW的十極交流變頻電機，50Hz時(shí)的同步轉速為750r/min，額定轉矩為1193N·m，最高達到2000r/min(166Hz，50～166Hz為恒功率調速)。