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载电车辆电液耦合驱动冷却系统匹配设计
| 论文题名： | 载电车辆电液耦合驱动冷却系统匹配设计 |
| 关键词： | 电动车;机电液耦合器;液压冷却系统;匹配设计;热力学模型 |
| 摘要： | 21世纪以来能源和环境危机给世界各国的发展带来了巨大的挑战，推进新能源汽车的发展成为促进节能减排规划的有效举措，新能源汽车产业也成为许多国家的重要战略布局。合理的工作温度能够提高驱动电机的工作效率，延长驱动系统的使用寿命，提升车辆的续航里程，对于提升新能源汽车性能具有重要意义。机电液动力耦合电动车是以机电液耦合器为核心的新构型电动车，其冷却系统的设计匹配是后续产品开发和应用的重要基础研究，本文以机电液动力耦合电动车为对象，对其驱动系冷却系统进行了以下研究。 设计了动力耦合电动车液压冷却方案。根据冷却系统结构原理，结合机电液耦合器特有的机械能、电能和液压能耦合特性，设计了一种新型的液压冷却系统，对不同运行工况设计匹配了相应的液压回路，满足车辆热机、驻车、停车蓄能等多工况下的使用需求，并通过液压阀实现了不同状态下的模式切换；借助液压蓄能器，在完成系统冷却的同时实现了液压助力和制动能回收功能；通过理论计算对冷却系统进行了参数匹配和选型分析。 建立了冷却系统热力学模型并对冷却系统的设计功能进行了验证分析。通过AMESim软件建立了冷却系统模型，分析了基于冷却需求和基于液压助力需求的斜盘倾角取值范围，验证了冷却系统的液压助力功能和制动能回收功能。结果表明冷却系统能够满足不同状态下驱动系的冷却需求，液压助力功能有效降低了驱动系的损耗和电池能耗，制动能回收功能实现了对制动能量的回收，缓解了蓄能器容积对液压助力的限制，有效的延长了液压助力功能的持续时间。 建立了基于Simulink的冷却系统控制模型。搭建了冷却系统阀位控制策略，对不同运行工况进行了液压阀阀位匹配控制，通过Stateflow实现了热机、驻车、停车蓄能等不同运行模式的切换；将驱动系发热量作为温度控制的扰动量，设计了模糊PID温度控制策略，对冷却风扇转速进行智能化的控制。模糊PID控制策略有效的提高了冷却风扇的温度调节能力，实现了基于冷却需求的斜盘倾角修正，有效的降低了冷却系统的温度波动范围，使系统最高温度由64.5℃下降到58.5℃，证明了冷却系统设计方案的有效性。 |
| 作者： | 王宇 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 张洪信 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 青岛大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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