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串联式混合动力系统APU结构设计

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更新日期:2011/8/31  点击:   [ 关 闭 ]

  夹杂动力技能是处理汽车动力和污染问题的主要路子。夹杂动力系统依据构造可以分为串联式、并联式和混联式。串联式夹杂动力系统发起机与车辆完全机械解耦,其运转工况不受汽车行驶工况的影响,可一直节制在优化的任务区不变运转,最合适负载频频转变的城市公交车。

  串联式夹杂动力系统的中心部件包罗辅佐动力单位(APU)、储能单位和电念头等,个中APU是系统的首要能量起原,它的选型和匹配对系统功能的影响很大。此外,在夹杂动力系统中使用制动能量收受接管战略和怠速停机战略可以大幅进步系统的燃油经济性[223],但也需求一些能量分派战略和系统构造设计方面的转变。

  本研讨为一辆12m串联式夹杂动力城市客车开拓了一套基于自然气发起机的APU,并优化了APU构造,在发起机和发之间添加分离聚会来包管APU起动的牢靠平顺,最终对该APU系统进行了)架和实车实验,验证其功能。

  1 选型与匹配

  依据整车的功率要求来选择发起机和发电机。

  凡间用于12m城市客车的自然气发起机为170~190kW的6缸机,采用串联式夹杂动力系统之后,发起机只任务在优化的工况区域,对发起机最大功率的要求可以降低良多。

  经仿真核算,APU系统所需的均匀功率约为40kW,标定功率不低于70kW,峰值功率不低于80kW。发起机输出功率至APU输出功率的转换效率为80%~85%,因而对发起机的根本要求为标定功率大于87kW,峰值功率大于100kW,功率50kW邻近有较高效率。因而,本研讨最终选择4CT180自然气发起机,该机标定功率132kW,标定功率转速2300r/min,最大扭矩680N·m,最大扭矩转速1500r/min,排放到达欧洲规范。发起机的优化工况区域为1200~1500r/min,在此区间内发起机最大输出功率为106kW,知足设计要求。

  发电机的拔取必需与发起机的输出相匹配。交流永磁同步电机具有用率高、功率密度大的特点,合适用作APU的发电机。本研讨选择StamfordUC274C发电机,其标定形态为100kVA,380V,152A(最大电流),50Hz,1500r/min,励磁输入为42V,5A,A输入轴可接受转矩大于700N·m。发电机的输出还需经由整流器由交流变为直流后才是APU的输出,本研讨选择了效率较高的不成控整流器,可传递功率120kW。

  2 APU构造设计

  串联式

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