混联式电动汽车再生制动系统试验台设计 - 图文

安徽工程大学机电学院毕业设计

摘 要

电动汽车的再生制动，就是利用电机的电气制动产生反向力矩使车辆减速或停车。对于感应电机来说，电气制动有反接制动、直流制动和再生制动等。其中，能实现将刹车过程中能量回收的只有再生制动，其本质是电机转子的转动频率超过电机的电源频率，电机工作于发电状态，将机械能转化为电能通过逆变器的反向续流二极管给储能装置充电。

本文简要介绍再生制动系统的种类及其发展过程，分析了国内外再生制动系统的研究动态及发展趋势，掌握其原理，设计出一台再生制动系统试验台。试验台主要通过一个无级变速装置实现传动比的改变，配合其他装置，实现能量回收。其中，对核心装置，使用CAD画出其原理图，并使用CATIA等三维软件进行建模。本文最后对自己所做工作进行总结，探讨了设计方案中可能存在的问题，并对下一步的工作进行了展望。

关键词：再生制动系统、试验台、无级变速器、模型

- I -

周勐：混联式电动汽车再生制动系统实验台设计

Abstract

Electric vehicle regenerative braking, reverse torque developed is the use of electric braking of the motor vehicle to slow down or stop. For induction motor, the electric braking is dc braking and regenerative braking, reverse connect braking, etc. Which can achieve the braking energy recovery is only in the process of regenerative braking, its essence is the power of the motor rotor rotational frequency over the frequency, the motor working in power state, convert mechanical energy into electrical energy through the inverter the reverse of the fly-wheel diode recharge energy storage device.

This paper briefly introduces the kinds of regenerative braking system and its development process, and analyzes the domestic and foreign research status and development trend of regenerative braking system, master the principle, design a regenerative braking system test bench. Test stand is mainly achieved by a stepless speed change device transmission ratio of the change, cooperate with other devices, to achieve energy recovery. Among them, the core device, use CAD draw its principle diagram, and using CATIA three-dimensional modeling software. Finally to summarize their work, this paper discusses the design scheme of the problem4, and the further work is prospected.

Key words: Regenerative braking system, test bench, stepless transmission, model

- II -

安徽工程大学机电学院毕业设计

目录

摘 要 ................................................................. I ABSTRACT ................................................................ II 引 言 ................................................ 错误！未定义书签。 第1章 绪论 ............................................................. 2 1.1再生制动系统研究背景 ................................................ 2 1.2再生制动研究现状 .................................................... 2 1.3再生制动系统研究意义 ................................................ 2 第2章 再生制动系统原理及分类 ............................................ 4 2.1再生制动的分类 ...................................................... 4 2.1.1飞轮储能式制动能量再生系统 ...................................... 4 2.1.2液压储能 ........................................................ 5 2.1.3电化学储能 ...................................................... 5 第3章 实验台方案设计 .................................................... 6 3.1实验台整体布置 ...................................................... 7 3.2试验台主要装置 ...................................................... 8 3.2.1无级变速器 ...................................................... 8 3.2.2飞轮 ............................................................ 9 3.2.3电机 ............................................................ 9 3.2.4蓄电池 ......................................................... 10 3.2.5功率变换器 ..................................................... 10 3.3混合动力系统与CVT融合的技术优势 ................................... 10 第4章 试验台CVT三维模型的建立 ......................................... 11 4.1、CATIA软件介绍 .................................................... 12 4.2、CVT建模过程 ...................................................... 12 4.2.1、主动工作缸建模 ................................................ 12 4.2.2、从动工作轮建模 ................................................ 16 4.2.3、金属传动带建模 ................................................ 18 4.2.4、斜齿轮建模 .................................................... 20 4.2.5、飞轮轴及飞轮建模 .............................................. 22 4.3、主要零件装配 ...................................................... 26 4.3.1、飞轮的装配 .................................................... 27 4.3.2、无级变速器装配 ................................................ 28 第5章 模型的干涉检测 ................................................... 30 结论与展望 .............................................................. 34 致 谢 .................................................................. 35 参考文献 ................................................................ 36 附录A ................................................................... 36 附录B 主要参考文献及其摘要 .............................................. 41

III

周勐：混联式电动汽车再生制动系统实验台设计

插图清单

图2—1 再生制动系统原理示意图 ............................................ 6 图2—2 飞轮储能系统 ...................................................... 7 图2—3 液压储能系统 ............................................................................................................. 8 图3—1 再生制动系统方案布置图 ........................................................................................ 10 图3—2 CVT控制系统方案图 ............................................................................................... 11 图4—1 主动缸草图1 ............................................................................................................ 15 图4—2 主动缸草图2 ............................................................................................................. 15 图4—3 旋转体草图 ............................................................................................................... 16 图4—4 旋转体 ....................................................................................................................... 16 图4—5 带轮轴建模 ................................................................................................................ 17 图4—6 模型倒角 ................................................................................................................... 17 图4—7 圆形阵列 ................................................................................................................... 18 图4—8 主动工作轮 ................................................................................................................ 18 图4—9 主动缸草图 ............................................................................................................... 19 图4—10 从动工作轮 ............................................................................................................. 20 图4—11 金属传动带草图 ...................................................................................................... 21 图4—12 金属传动带 ............................................................................................................. 22 图4—13 斜齿轮1 .................................................................................................................. 23 图4—14 斜齿轮2 ................................................................................................................... 24 图4—15 飞轮轴 ..................................................................................................................... 25 图4—16 螺栓 ......................................................................................................................... 26 图4—17 螺母 .......................................................................................................................... 27 图4—18 飞轮 ......................................................................................................................... 28 图4—19 飞轮装配图 ............................................................................................................. 30 图4—20 无级变速器 .............................................................................................................. 31 图4—21 CVT和飞轮装配图 ................................................................................................. 32 图5—1 “分解”对话框 ....................................................................................................... 33 图5—2 模型爆炸图 ................................................................................................................ 34 图5—3 模型干涉检测 ........................................................................................................... 35 图5—4 干涉检测结果 ........................................................................................................... 33

IV

安徽工程大学机电学院毕业设计

引 言

汽车作为社会主要的交通工具之一，在社会进步和经济发展中起到了举足

轻重的作用，但同时它也给社会带来了环境污染和能源短缺等严重问题，因此， 节能和环保就成了现代汽车发展的主题。为了解决这两个难题，各国针对汽车节能和环保技术进行了大量的研究与开发，其中混合动力汽车（Hybrid Electrical Vehicle, HEV）是目前最适应21 世纪汽车技术发展趋势的车型之一 。

混合动力汽车是指车上装有两个及其两个以上动力源，符合汽车道路安全法规的车辆。国际电工委员会所属电动汽车技术委员会对混合动力汽车的定义为：有多于一 种能量转换器提供驱动力的混合型电动汽车。一般说的混合动力汽车是指油电（发动机和电机）混合动力汽车 。

混合动力汽车不仅继承了电动汽车低排放的优点，而且还保持了传统汽车 比功率大和比能量高的优势，因此它既能改善汽车排放，又能克服电动汽车续 驶里程短的缺点，在电动汽车时代还没到来之前，混合动力汽车将承担这一角色。混合动力汽车的主要节能技术主要有4 个：(a)发动机减小（down size）； (b)高效工作区域控制；(c)制动能量回收；(d)消除怠速。因此，再生制动的研究对于混合动力汽车节能效果的提高具有重要意义。

再生制动系统就是在车辆制动时,将车辆行驶动能转化为其它形式的能量储存起来,在车辆启动或加速行驶时再次加以利用的装置或系统\这种系统属于新型的节能装置在未来的混合动力汽车及纯电动汽车上将有广泛的运用\在能源问题越来越突出的今天节约能源已成为所有行业的发展目标之一\再生制动系统,将原本摩擦制动耗散的能量,部分回收再利用,有效地提高了车辆的能量效率。由于我国在实车方面研究落后于世界先进国家，故多在搭建的试验台架上进行再生制动系统实验。

1

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库混联式电动汽车再生制动系统试验台设计 - 图文在线全文阅读。