微型燃气涡轮机增程式电动汽车动力匹配研究

发布时间：2017-10-11 19:19

  本文关键词：微型燃气涡轮机增程式电动汽车动力匹配研究

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【摘要】：为提高纯电动轿车的适用性,弥补其续驶里程的缺陷,本文提出以微型燃气涡轮机作为增程器的增程式电动汽车开发方案。本文首先在第一章绪论部分分别对增程式电动汽车、微型燃气涡轮机及微型燃气涡轮机增程式电动汽车分别进行了介绍。然后在第二章通过对比选择了本文的原型车辆,并通过调查数据对车主日常的续驶里程需求进行分析,第二章还比较了不同构型的微型燃气涡轮机组并确定本文选用构型为两级径流式压气机与三级轴流式涡轮机的微型燃气涡轮机组。此外,本文第三章对整车的结构进行了设计。首先通过目标动力性能对整车的需求功率进行计算,然后根据此需求功率选择了适合的微型燃气涡轮机组,并对其他零部件的位置和尺寸进行了设计,最后对比了原车和重新配置的微型燃气涡轮机增程式电动汽车的参数,验证了整车的可行性。最后,本文第四章在Advisor中分别建立了本文设计的微型燃气涡轮机增程式电动汽车动力系统各部件模型,最后建立整车模型,进行仿真验证。第五章对车辆的燃油经济性进行了仿真验证。仿真结果表明：本文所提出的设计方案在多种循环工况下都有良好表现,车辆在纯电动模式下可以满足大部分人的需求,在增程模式下,平均等价油耗为2.02L/100km。本文的设计方案提升了车辆的燃料适应性,同时充分利用了电网能量,相比于传统车,燃油经济性也有很大提升,这对减轻对不可再生能源的依赖以及环境保护有重要意义。
【关键词】：微型燃气涡轮机 增程式电动汽车 控制策略
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U469.72
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-23
• 1.1 增程式电动汽车9-16
• 1.1.1 增程式电动汽车概述10-12
• 1.1.2 增程式电动汽车的能量流动12-14
• 1.1.3 国内外增程式电动汽车发展情况14-16
• 1.1.3.1 国外发展情况14-15
• 1.1.3.2 国内发展情况15-16
• 1.2 微型燃气涡轮机16-21
• 1.2.1 往复式内燃机作为增程器的缺陷17
• 1.2.2 微型燃气涡轮机原理说明17-20
• 1.2.3 微型燃气涡轮机作为增程器的优势20-21
• 1.3 微型燃气涡轮机增程式电动汽车21-22
• 1.4 本章小结22-23
• 2 原车配置分析及GT组设计23-30
• 2.1 原始车型选择23-25
• 2.2 续驶里程需求分析25-26
• 2.3 微型燃气涡轮机组构造26-29
• 2.3.1 压气机26-27
• 2.3.2 涡轮机27
• 2.3.3 单级径流式压气机与单级径流式涡轮机GT组27-28
• 2.3.4 两级径流式压气机与三级轴流式涡轮机GT组28-29
• 2.4 本章小结29-30
• 3 整车结构设计30-39
• 3.1 需求功率计算30-32
• 3.1.1 最高车速工况30
• 3.1.2 最大爬坡度工况30-31
• 3.1.3 最大加速度工况31
• 3.1.4 微型燃气涡轮机功率的确定31-32
• 3.2 微型燃气涡轮机组选择32-35
• 3.2.1 微型燃气涡轮机发展现状32-35
• 3.2.2 最终选用的微型燃气涡轮机35
• 3.3 零部件设计35-38
• 3.3.1 各零部件位置35-37
• 3.3.2 各零部件尺寸37-38
• 3.4 原车与重新配置车对比38
• 3.5 本章小结38-39
• 4 仿真实验39-55
• 4.1 ADVISOR简介39-43
• 4.1.1 ADVISOR功能及特点39-40
• 4.1.2 ADVISOR系统结构与原理40
• 4.1.3 ADVISOR操作界面40-43
• 4.2 动力系统模型建立43-52
• 4.2.1 电动机模型45
• 4.2.2 涡轮机模型45-46
• 4.2.3 发电机模型46-47
• 4.2.4 电池组模型47-48
• 4.2.5 主减速器模型48-49
• 4.2.6 车轮及车轴模型49-50
• 4.2.7 控制策略模型50-51
• 4.2.8 车身模型51-52
• 4.3 辅助电器及其他附件模型52-53
• 4.4 整车模型53-54
• 4.5 本章小结54-55
• 5 实验结果55-66
• 5.1 循环工况的选择55-58
• 5.1.1 ECE工况56-57
• 5.1.2 EUDC工况57
• 5.1.3 ECE+EUDC工况57-58
• 5.1.4 UDD工况58
• 5.2 短途仿真58-61
• 5.3 长途仿真61-65
• 5.3.1 满电运行仿真61-63
• 5.3.2 亏电运行仿真63-64
• 5.3.3 油耗计算64-65
• 5.4 本章小结65-66
• 结论与展望66-67
• 参考文献67-70
• 附录 动力系统模型程序70-79
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况79-80
• 致谢80-81

【参考文献】

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本文编号：1014282