基于连杆与单向离合器的新能源汽车馈能减振器设计及仿真研究
发布时间：2021-03-30 04:31
近年来,世界能源危机和环境污染问题愈发严重,而全球的汽车保有量还在逐年攀升,这给各国的能源供给与环境保护带来了巨大的挑战。为了应对这种现状,各国政府与汽车制造商开始注重新能源汽车的发展,然而续航里程的不足限制了新能源汽车的推广。传统减振器在工作时,汽车悬架的振动机械能经减振器转化为液压油的热能,然后耗散到大气之中,这造成了能源浪费。在这种情况下,馈能减振器提供一个解决方案,即在实现减振的同时对汽车悬架的振动能量进行回收,这亦代表着未来汽车减振器的发展方向。因此,本文提出一种基于连杆与单向离合器的馈能减振器方案,将新能源汽车悬架振动的能量以电能的形式储存起来,给汽车上的用电设备供电,以提高电池的电能使用效率,从而增加其续航里程。首先,本文选择空间连杆式馈能减振器为研究方向,提出一种采用空间连杆机构转化运动,四单向离合器整流机构整流运动的新型空间连杆式馈能减振器,再采用模块化设计思路进行结构设计,包括动力输入模块、动力传输模块、旋转发电模块和电能存储模块。其次,本文进行空间连杆式馈能减振器的运动学分析和动力学分析,建立起空间连杆式馈能减振器的动力学模型和馈能理论,并使用Matlab/Sim...
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
综合路况下的电动汽车能量流向图
西南交通大学硕士研究生学位论文 振器的内部液压油在流动时会受到阻力，其提供的阻尼实械能在减振过程中会被转化为减振器液压油的热能，这些到大气之中。其实汽车悬架振动的能量是可以通过一些方的估计，汽车悬架振动的能量回收潜力非常可观；如图 1量回收潜力在 100 W 至 400 W 之间，且能量回收功率大小强度越大能量回收潜力越高[5]。
除了可以对馈能减振器的阻尼系数进行调节率。日本东京大学学者 Suda[13-14]开发一种采用两个直线电机构一个电机回收的振动能量用于驱动另一个电机，以实现对年至 2003 年，Suda[15-16]简化之前的设计，采用一个电机构悬架进行主动控制，还能回收悬架振动的能量。美国塔夫茨大学学者 Goldner[17]设计一种具有电磁线性电验测试，一个一吨左右的汽车若具有四个这样的减振器，的普通高速公路上行驶时，其能量回收效率为 20%至 70%美国北伊利诺伊大学学者 Gupta[18]设计一种由线圈和永磁器，用电磁力提供阻尼，同时对产生的电能进行回收。Bose 公司[19]开发一种电磁式主动悬架系统，其核心部件是架控制系统通过功率放大器控制直线电机的磁铁线性运动为电动机实现减振功能，在压缩行程时切换为发电机进行，使得悬架系统的整体功耗降为汽车功耗的三分之一左右
【参考文献】：
期刊论文
[1]液电式馈能半主动悬架控制特性仿真分析与能量回收验证[J]. 张晗,过学迅,胡三宝,方志刚,徐琳,张杰. 农业工程学报. 2017(16)
[2]液电式馈能减振器外特性仿真与试验[J]. 张晗,过学迅,徐琳,张杰. 农业工程学报. 2014(02)
[3]馈能型悬架潜力研究及其敏感性分析[J]. 方志刚,过学迅,左磊,张杰. 江苏大学学报(自然科学版). 2013(04)
[4]液电馈能式减振器阻尼特性理论及试验[J]. 方志刚,过学迅,左磊,徐琳,张晗. 吉林大学学报(工学版). 2014(04)
[5]双超越离合器式电磁馈能阻尼器原型机试验测试与分析[J]. 于长淼,王伟华,Subhash Rakheja,王庆年. 吉林大学学报(工学版). 2012(02)
[6]滚珠丝杠式馈能型减振器的结构设计及参数匹配[J]. 王庆年,刘松山,王伟华,魏昊. 吉林大学学报(工学版). 2012(05)
[7]基于能量流动分析的电磁式馈能型主动悬架控制[J]. 黄昆,喻凡,张勇超. 上海交通大学学报. 2011(07)
[8]电磁式主动悬架模型预测控制器设计[J]. 黄昆,喻凡,张勇超. 上海交通大学学报. 2010(11)
[9]馈能悬架阻尼特性及其影响因素[J]. 于长淼,王伟华,王庆年. 吉林大学学报(工学版). 2010(06)
[10]一种新型汽车馈能减振器的结构设计与特性分析[J]. 王伟华,李志成,于长淼. 汽车技术. 2010(03)
博士论文
[1]液电馈能式悬架系统阻尼特性与半主动控制策略研究[D]. 张晗.武汉理工大学 2015
[2]电磁馈能悬架阻尼特性研究[D]. 刘松山.吉林大学 2013
[3]汽车液电馈能式减振器馈能理论及阻尼特性研究[D]. 方志刚.武汉理工大学 2013
[4]汽车液电馈能式减振器研究[D]. 徐琳.武汉理工大学 2011
硕士论文
[1]基于分组控制的馈能减振器研究[D]. 李杰鸿.华南理工大学 2018
[2]新能源汽车馈能减振器方案设计及其性能研究[D]. 陈伟武.西南交通大学 2016
[3]液电式馈能减振器动力学仿真和性能研究[D]. 战敏.吉林大学 2015
[4]电磁式馈能减振器设计与仿真[D]. 叶欣.中国海洋大学 2015
[5]基于电磁执行器的智能悬架能量回收研究[D]. 陈星.重庆大学 2011
[6]车辆节能型主动悬架的研究[D]. 陈宏伟.西安理工大学 2008
[7]馈能式汽车电动主动悬架的理论及试验研究[D]. 郑雪春.上海交通大学 2007
本文编号：3108867
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
综合路况下的电动汽车能量流向图
西南交通大学硕士研究生学位论文 振器的内部液压油在流动时会受到阻力，其提供的阻尼实械能在减振过程中会被转化为减振器液压油的热能，这些到大气之中。其实汽车悬架振动的能量是可以通过一些方的估计，汽车悬架振动的能量回收潜力非常可观；如图 1量回收潜力在 100 W 至 400 W 之间，且能量回收功率大小强度越大能量回收潜力越高[5]。
除了可以对馈能减振器的阻尼系数进行调节率。日本东京大学学者 Suda[13-14]开发一种采用两个直线电机构一个电机回收的振动能量用于驱动另一个电机，以实现对年至 2003 年，Suda[15-16]简化之前的设计，采用一个电机构悬架进行主动控制，还能回收悬架振动的能量。美国塔夫茨大学学者 Goldner[17]设计一种具有电磁线性电验测试，一个一吨左右的汽车若具有四个这样的减振器，的普通高速公路上行驶时，其能量回收效率为 20%至 70%美国北伊利诺伊大学学者 Gupta[18]设计一种由线圈和永磁器，用电磁力提供阻尼，同时对产生的电能进行回收。Bose 公司[19]开发一种电磁式主动悬架系统，其核心部件是架控制系统通过功率放大器控制直线电机的磁铁线性运动为电动机实现减振功能，在压缩行程时切换为发电机进行，使得悬架系统的整体功耗降为汽车功耗的三分之一左右
【参考文献】：
期刊论文
[1]液电式馈能半主动悬架控制特性仿真分析与能量回收验证[J]. 张晗,过学迅,胡三宝,方志刚,徐琳,张杰. 农业工程学报. 2017(16)
[2]液电式馈能减振器外特性仿真与试验[J]. 张晗,过学迅,徐琳,张杰. 农业工程学报. 2014(02)
[3]馈能型悬架潜力研究及其敏感性分析[J]. 方志刚,过学迅,左磊,张杰. 江苏大学学报(自然科学版). 2013(04)
[4]液电馈能式减振器阻尼特性理论及试验[J]. 方志刚,过学迅,左磊,徐琳,张晗. 吉林大学学报(工学版). 2014(04)
[5]双超越离合器式电磁馈能阻尼器原型机试验测试与分析[J]. 于长淼,王伟华,Subhash Rakheja,王庆年. 吉林大学学报(工学版). 2012(02)
[6]滚珠丝杠式馈能型减振器的结构设计及参数匹配[J]. 王庆年,刘松山,王伟华,魏昊. 吉林大学学报(工学版). 2012(05)
[7]基于能量流动分析的电磁式馈能型主动悬架控制[J]. 黄昆,喻凡,张勇超. 上海交通大学学报. 2011(07)
[8]电磁式主动悬架模型预测控制器设计[J]. 黄昆,喻凡,张勇超. 上海交通大学学报. 2010(11)
[9]馈能悬架阻尼特性及其影响因素[J]. 于长淼,王伟华,王庆年. 吉林大学学报(工学版). 2010(06)
[10]一种新型汽车馈能减振器的结构设计与特性分析[J]. 王伟华,李志成,于长淼. 汽车技术. 2010(03)
博士论文
[1]液电馈能式悬架系统阻尼特性与半主动控制策略研究[D]. 张晗.武汉理工大学 2015
[2]电磁馈能悬架阻尼特性研究[D]. 刘松山.吉林大学 2013
[3]汽车液电馈能式减振器馈能理论及阻尼特性研究[D]. 方志刚.武汉理工大学 2013
[4]汽车液电馈能式减振器研究[D]. 徐琳.武汉理工大学 2011
硕士论文
[1]基于分组控制的馈能减振器研究[D]. 李杰鸿.华南理工大学 2018
[2]新能源汽车馈能减振器方案设计及其性能研究[D]. 陈伟武.西南交通大学 2016
[3]液电式馈能减振器动力学仿真和性能研究[D]. 战敏.吉林大学 2015
[4]电磁式馈能减振器设计与仿真[D]. 叶欣.中国海洋大学 2015
[5]基于电磁执行器的智能悬架能量回收研究[D]. 陈星.重庆大学 2011
[6]车辆节能型主动悬架的研究[D]. 陈宏伟.西安理工大学 2008
[7]馈能式汽车电动主动悬架的理论及试验研究[D]. 郑雪春.上海交通大学 2007
本文编号：3108867
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