تغيير الاستراتيجية لشخصين - السرعة AMT من المركبات الكهربائية

الخلاصة: بالمقارنة مع معدات تقليل نسبة السرعة الثابتة الفردية ، يمكن أن يقلل AMT من سرعتين من الأداء للبطارية والأداء المحرك لنظام المركبات الكامل ، ولكن يلزم تحويل DevTstrategy المعقول لضمان تلبية متطلبات اقتصاد السيارة والقوة. أولاً ، يحلل الورق تغييرات في البطارية والمحرك ونقل الكفاءة في ظل حالة القيادة مع تغييرات سرعة السيارة وفتح دواسة التسريع. لتحقيق هدف أقصى كفاءة في النظام ، تصمم الورقة استراتيجية تحول اقتصادية مثالية. ثانياً ، التحليل الورقي للسرعة المتسارعة تحت تحولات مختلفة مع تغييرات في سرعة السيارة وفتح مسرع. لتحقيق هدف أقصى كفاءة النظام ، تصمم الورق استراتيجية تحول Optimaldynamic. أخيرًا ، تقوم الورق بتصميم وحدة تحكم مفتاح الإستراتيجية ، وتشكل قوتًا قدره 100 كيلومتر ووقت التسارع في مؤشر أداء شامل ، ويحسب عوامل الطلب على الطاقة بناءً على النظرية الغامضة ، ويختار استراتيجية التحول المقابلة على أساس عوامل الطلب على القوى. تُظهر نتائج المحاكاة والتجربة أنه مقارنة باستراتيجية الانتعاش التقليدي ، يتم تقليل متوسط ​​استهلاك الطاقة البالغ 100 كيلومتر بنسبة 9. 97 ٪ ، ويكون التسكل أسوأ قليلاً بحوالي 3. 96 ٪. لذلك ، لا يمكن لاستراتيجية التحول ضمان الطلب على الطاقة من Thedriver فحسب ، بل تعمل أيضًا على تحسين الاقتصاد وتوسيع عدد الأميال في التحمل للمركبات. السيطرة الغامضة عامل الطلب الديناميكي ؛ تبديل وحدة التحكم.

من أجل تقليل متطلبات الأداء للبطارية وقيادة المحرك للسيارات الكهربائية النقية ، تتم مطابقة بشكل عام مع عمليات نقل تلقائية متعددة الأجزاء ، والتي يعتبر AMT من سرعتين موضوع بحث ساخن مع مزايا بنية بسيطة وتكلفة منخفضة و كفاءة انتقال عالية.
من أجل تحقيق التوازن بين الاقتصاد وقوة السيارة ، ولضمان أن يعمل محرك القيادة دائمًا بكفاءة ، يجب تصميم استراتيجية تحول معقولة لـ AMT ثنائيات. حول هذه المشكلة ، أجرى الخبراء والعلماء في الداخل والخارج الكثير من الأبحاث. شياو ليجون وآخرون. اقترح طريقة تحكم متكاملة ومنسقة بما في ذلك محرك محرك الأقراص ، باستخدام استراتيجية التحكم في تبديل PID والولاية المحدودة لتنظيم سرعة المحرك ، وتظهر نتائج اختبار المحاكاة واختبار المقعد أن محرك القيادة يشارك في تحول العتاد ، وعملية تحول العتاد هي أسرع. طور ليو فوكسيو وآخرون. أظهرت نتائج المحاكاة أن الطريقة يمكن أن تضمن اقتصاد السيارة وقوة السيارة. فو Jiangtao وآخرون. أنشأت نموذج استهلاك الطاقة الأمثل وقدم وظيفتين إضافيتين للتكلفة لمنع التحول المتكرر. تظهر نتائج المحاكاة والاختبار أن الاستراتيجية تقلل بشكل فعال من استهلاك طاقة السيارة أكثر من 100 كم. لي كونغبو وآخرون. اقترح استراتيجية تحول الوضع الاقتصادي مع انخفاض فقدان الطاقة ، وتطوير طريقة حساب عزم الدوران محرك القيادة. في الوقت الحاضر ، لا يحلل تطوير استراتيجية التحول المشتركة إلا خصائص جهاز محرك الأقراص وتغيير كفاءتها ، أو يحسب الحد الأدنى لزمان عزم الدوران لمحرك القيادة الحالي بهدف الحد الأدنى من استهلاك الطاقة ، مما يحسن اقتصاد السيارة إلى حد ما المدى ، ولكن سوف تضحي بشكل كبير ديناميات السيارة 5-. تعد كفاءة بطارية الطاقة وكفاءة ناقل الحركة في نظام الطاقة الكهربائي النقي أيضًا عوامل رئيسية تؤثر على نطاق السيارة. في الوقت نفسه ، فإن استراتيجية التحول الحالية المستخدمة على نطاق واسع هي طريقة اختيار العتاد خارج الخط ، والتي لا يمكن تعديلها ديناميكيًا لظروف القيادة المختلفة. في هذه الورقة ، تم تصميم نموذج الكفاءة لمحرك محرك الأقراص ، والبطارية والنقل لتحليل التغييرات في كفاءة النظام في ظل كل حالة قيادة ، ويتم صياغة أفضل استراتيجية تحول اقتصادية بهدف أعلى كفاءة النظام. من أجل ضمان ديناميات السيارة ، تم تطوير أفضل استراتيجية تحول الديناميات بهدف أقصى تسارع. أخيرًا ، تم تصميم طريقة حساب عامل الطلب على الطاقة بناءً على النظرية الغامضة لتحديد استراتيجية التحول التي يجب استخدامها للسيارة في هذا الوقت من قبل عامل الطلب على الطاقة. تظهر نتائج المحاكاة والاختبار أن استراتيجية التحول المصممة يمكن أن تضمن أن السيارة يمكنها تلبية الطلب على الطاقة للسائق وكذلك زيادة نطاق السيارات الكهربائية النقية.

1 هيكل نظام النقل
تعتمد هذه الدراسة على مركبة كهربائية نقية مجهزة بمواد AMT ذات سرعتين. يتكون نظام النقل في هذه السيارة من بطارية طاقة ، ومحرك متزامن مغناطيس دائم ، و AMT ثنائية الأسلوب ، وتفاضل ، كما هو موضح في الشكل 1. وحدة التحكم المدمجة في مجموعة الحركة هي المسؤولة عن نقل إشارات التحكم إلى البطارية والمحرك واثنين -Gear AMT ، في حين يتم نقل الطاقة الكهربائية بين البطارية والمحرك المتزامن المغناطيسي الدائم ، ويتم نقل الطاقة الميكانيكية بين المحرك و AMT ثنائي وتفاضل.

نظرًا لأن محرك محرك الأقراص لديه استجابة سريعة ، فإن AMT-gear يعتمد بنية بدون مخلب ، كما هو مبين في الشكل 2.
2 تصميم استراتيجية التحول
2.1 تحليل كفاءة نظام النقل
عند صياغة استراتيجية تحول اقتصادية ، يجب النظر بشكل كامل في الكفاءة في مكونات توليد الطاقة. نظرًا لأن كفاءة المكونات الأخرى عالية ولا تتغير بشكل كبير في ظل كل حالة قيادة ، يتم تحليل التغييرات في كفاءة محرك القيادة وبطارية الطاقة ونقلها في هذه الورقة.

1) قيادة نموذج كفاءة المحرك لإنشاء نموذج المحرك المتزامن الدائم المغناطيس بشكل رئيسي له طريقتين ، والتحليل النظري والنمذجة التجريبية. نمذجة التحليل النظري هي إنشاء المعادلات التفاضلية التي تصف خصائص المحرك من خلال تحليل القوة والمبدأ الكهربائي لكل جزء من المحرك المتزامن المغناطيسي الدائم. ومع ذلك ، نظرًا لقياس علاقة الاقتران الكهرومغناطيسي المعقدة داخل المحرك وبعض المعلمات يصعب قياس يتم تحميل أحمال G-Subject المختلفة ، وإنشاء جدول بيانات يمكن أن يصف الخصائص الديناميكية الفعلية للمحرك ، واستخدام البحث عن الجدول والاستيفاء للحصول على كفاءة المحرك في ظل ظروف عمل مختلفة.
يوضح الشكل 3 سطح كفاءة المحرك NM مع سرعة المحرك WM وعزم الدوران TM

لتسهيل تحليل الكفاءة الحركية ، يتم عرض الشكل 3 على مستوى سرعة عزم الدوران المحرك للحصول على مؤامرة كفاف الكفاءة الحركية الموضحة في الشكل 4. يمكن رؤية من الشكل 4 أن كفاءة المحرك منخفضة عندما تكون المحرك منخفضة السرعة أقل من 2000r/دقيقة وعزم دوران الإخراج أقل من 150n-m. لذلك ، عند تصميم استراتيجية التحول ، يجب تجنب محرك القيادة للعمل في هذا الفاصل.

2) طراز كفاءة بطارية الطاقة
بطارية كارب الفوسفات الحديدية هي بطارية طاقة مركبة تستخدم على نطاق واسع ، ويتأثر أداء التشغيل بدرجة الحرارة والجهد الطرفي و SOC خلية واحدة وعوامل أخرى. نظرًا لأن عملية عمل البطارية هي عملية تفاعل كيميائية معقدة ، فمن الصعب أيضًا إنشاء نموذج رياضي دقيق من خلال التحليل النظري. لذلك ، في هذه الورقة ، يتم إنشاء نموذج الكفاءة للبطارية من خلال الجمع بين التجارب مع التركيب العددي.
نظرًا لأن هذه الدراسة لا تتضمن سوى استراتيجية الصعود للسيارات الكهربائية الخالصة ، فإن نموذج كفاءة تصريف البطارية فقط يتم إنشاء نموذج كفاءة تصريف البطارية هنا. الطريقة المحددة هي على النحو التالي: يتم استخدام CKHF-500V500A DESCHRARGER للاختبار ، ويتم ضبط درجة حرارة الاختبار في نطاق (35 2) C مع الإشارة إلى درجة حرارة العمل للبطارية أثناء القيادة العادية للكهرباء النقية عربة. أثناء قيادة السيارة ، ستقوم وحدة التحكم المدمجة في مجموعة الحركة بتفسير نية قيادة السائق ، وحساب عزم الدوران المراد إخراجه بواسطة المحرك ، وإرسال طلب طاقة إلى نظام إدارة البطارية. يتم جمع كفاءة البطارية وبيانات SOC في قوى تفريغ مختلفة ومجهزة للحصول على رسم بياني كفاءة البطارية الموضح في الشكل 5.

3) نموذج كفاءة الإرسال يتكون فقدان الطاقة في الإرسال بشكل أساسي من فقدان الطاقة المتساقط ، وتحمل فقدان طاقة الاحتكاك وفقدان الطاقة النفطية. وفقًا للهيكل المحدد لـ AMT سرعتين تم اختيارهم في هذه الورقة ، فإن صيغة الحساب لكل فقدان الطاقة هي كما يلي.

حيث: الكمبيوتر الشخصي لفقدان الطاقة العتاد ؛ الرقم الهيدروجيني لخسارة طاقة الاحتكاك المنزلق ؛ العلاقات العامة لخسارة طاقة الاحتكاك المتداول. f (s) لعامل الاحتكاك الفوري ؛ FN لحمل سطح الأسنان الطبيعي. VH (s) للاختراق من سرعة انزلاق الخسارة ؛ H لسمك فيلم زيت الطاقة المرنة ؛ VG لمتوسط ​​سرعة المتداول. ب لعرض العتاد عرض الأسنان الفعال ؛ β لزاوية حلزون دائرة فهرسة التروس.

حيث: P هي قوة فقدان الاحتكاك المحمل ؛ M هي عزم الدوران الذي يحمل طراز SKF ؛ N هي سرعة دوران المحمل

حيث: PJ هي قوة الخسارة المذهلة ؛ Tchurn هو عزم الدوران
2.2 استراتيجية التحول الاقتصادي المثلى مع كفاءة النظام المثلى وفقًا لمعادلة القيادة للسيارة ، يمكن الحصول على طاقة إخراج السيارة في ظل ظروف القيادة ، كما هو موضح في المعادلة (4).

ويمكن التعبير عن طاقة الإدخال على أنها

دمج مع المعادلة (4) (5) ، يمكن الحصول على كفاءة نظام المركبات بأكمل

حيث: ηsys هي كفاءة النظام الكلية ؛ μ هو معامل التصاق الطريق. M هي كتلة السيارة. α هي زاوية المنحدر. القرص المضغوط هو معامل مقاومة الهواء. أ هي منطقة الرياح. Δ هو عامل تحويل الكتلة ؛ الخامس هي سرعة السيارة. ηm و ηb هما كفاءة المحرك والبطارية على التوالي ؛ TM هو عزم الدوران الإخراج المحرك. WM هو السرعة الزاوية الحركية.
دون النظر في مقاومة المنحدر ، يمكن الحصول عليها من المعادلة (6) أن كفاءة النظام مرتبطة بسرعة السيارة وتسارع وكفاءة البطارية وكفاءة المحرك وعوامل أخرى. من أجل ضمان أعلى كفاءة لنظام المركبات أثناء عملية القيادة ، تحتاج وحدة التحكم إلى التحكم في السيارة في فتحة دواسة مسرع مختلفة وسرعة اختيار ترس معقول لضمان أعلى كفاءة لنظام السيارة بأكمله. استنادًا إلى نموذج السيارة في رحلة AVL وطريقة الحساب الواردة أعلاه ، يتم حساب كفاءة النظام من التروس الأولى والثانية مع البطارية SOC من 0.9 على التوالي ، كما هو موضح في الشكل 6 و 7.

الجمع بين التين. يعطي 6 و 7 الشكلان 8 ، يمكن رؤية أن النظام دائمًا ما يكون أكثر كفاءة قبل التحول وبعده ، طالما أن التحول يتم عند تقاطع السطحين.

نظرًا لأن اقتصاد المركبات يكون أفضل عندما يكون النظام أكثر كفاءة ، يمكن الحصول على أفضل منحنى للاقتصاد في التصفع من خلال إسقاط تقاطع الأسطح في الشكل 8 في مستوى سرعة فتحة فتحة دواسة التسارع ، كما هو مبين في الشكل 9.

من خلال تحليل أفضل منحنى للاقتصاد في ظل مختلف SOC ، يمكننا الحصول على أفضل سطح للاقتصاد للسيارات الكهربائية النقية تحت SOC مختلفة ، كما هو مبين في الشكل 10.

من الشكل 10 ، يمكننا أن نرى أن منحنى الارتفاع الاقتصادي الأمثل يتغير بشكل كبير عندما تكون البطارية SOC أقل من 0.4. والسبب هو أن كفاءة البطارية تتناقص بشكل كبير عندما تكون البطارية SOC منخفضة للغاية. 2.3 استراتيجية تحول الطاقة المثلى
دون النظر في مقاومة المنحدر ، توضح المعادلة (4) أنه كلما ارتفع تسارع السيارة ، زادت قوة القيادة. تحليل العلاقة بين تسارع السيارة مع فتح دواسة المسرع وسرعة السيارة في التروس المختلفة ، يمكننا الحصول على تغيير التسارع في كل ترس كما هو موضح في الشكل 11

من أجل الحصول على ديناميات كافية ، من الضروري ضمان الحد الأقصى للتسارع قبل وبعد التحول ، كما يتضح من الشكل 11: التحول عند تقاطع الأسطح في تسريع العتاد الثاني يمكن أن يضمن الحد الأقصى للتسارع قبل وبعد التحول. استنادًا إلى المبدأ أعلاه ، يمكن الحصول على أفضل منحنى رفع الطاقة ، كما هو مبين في الشكل 12

وبالمثل ، يتم تحليل تغيير منحنى رفع الطاقة الأمثل مع SOC المختلفة كما هو موضح في الشكل 13. من الشكل 13 ، يمكن ملاحظة أن تغيير منحنى رفع القوة الأمثل ليس واضحًا مع تغيير SOC.