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浅谈车辆工程领域中的混合动力技术

2019-03-05齐怀宇张永赞

科学与技术 2019年3期
关键词:液压电机驱动

齐怀宇 张永赞

摘要:研究发现,在现阶段燃料电池产业运行中,其燃料电池技术的使用在一定程度上有所突破,通过混合动力车辆的研究,充分改变了电动车以及传统车的运行现状,并充分展现耗能低、排放低的特点,该种车辆的性能相对较好,而且,存在着耗能低、排放低的特点,所以,在现阶段车辆工程领域中,混合动力技术的使用前景相对广泛。

关键词:车辆工程;混合动力技术

1引言

工程车辆在国民经济建设中起着重要作用。工程车辆通常作业环境十分恶劣,工况复杂,能量利用率低、能耗高、排放差,其节能减排问题一直是行业研究的重点。近年来,很多研究机构和工程车辆生产厂商推出了混合动力工程车辆产品或样机,主要集中在混合动力轮式装载机方面,取得了较好的研究成果。

2混合动力车辆的分类

混合动力车辆有多种分类方法,如按连接部件的位置分类、按混合比的大小分类及按驱动系统的复杂程度分类。根据动力传递路线,可将混合动力汽车划分为:串联式、并联式、混联式。第一,串联式混合动力车辆。串联式混合动力车辆的发动机带动发电机发电。发电机发出的电能供给驱动电动机或存储于动力电池中。该驱动系统结构布置自由度大,控制难度小,但传动效率较低。第二,并联式混合动力车辆。并联式混合动力车辆的发动机和电动机通过动力耦合装置与传动轴连接,车辆既可以由发动机经传动系统机械驱动,又可以由驱动电机经传动系统驱动。该驱动系统传动效率较高,但结构复杂,布置受到一定限制。第三,混联式混合动力车辆。混联式混合动力车辆是在并联式混合动力车辆的基础上,增加了由发动机经发电机发电给电机,再由电机驱动车辆的传递路线,是串联式与并联式的结合。该驱动系统的工作模式更多,结构和控制最复杂,要求布置更紧凑。

3车辆工程领域中混合动力技术的现状分析

3.1油、电混合动力系统

油电混合动力汽车就是同时利用电动机与燃油发电机两种推动力能源的汽车,由于在当今市场上的油电混合动力汽车会存在不同的动力源能量耦合方式,因为可以分为串联、并联与混联混合动力汽车三大类。另外,根据汽车电功率在全部输出功率中所占的百分比,可以将其分为轻度、中度与重度混合动力汽车。在混动汽车当中,根据汽车电功率在全部输出功率中所占的百分比,可以将其分为轻度、中度与重度混合动力汽车。在轻度混合动力汽车当中,由于其系统中安装着启动与发电并存的一体化电机,所以在当遇到发动机不工作的情况应立即停止其工作。在中度混合动力汽车当中,其系统采用混光系统的是一个较大功率的ISG电机。而混合度在百分之三十以上的通常为重度混合动力汽车,一般情况下,重度混合动力汽车需要配备较大功率的电动机与发电机。

3.2液压混合动力系统

对于液压混合动力系统而言,主要是通过发动机以及液压动力系统的共同组成,而且,在液压动力系统控制的过程中需要进行可逆储能元件的设计,在液压混合动力系统设计的过程中,电动元件存在着不同驱动的方法,例如,在液压马达以及液压泵系统运行中,通过对电路连接方法的分析,可以充分保证液压混合动力系统运行的稳定性。同时,在对液压混合动力系统分析的过程中,其基本的运转方式及工作原理与油电混合动力系统基本相同,可以节约能源,并降低运行成本。

4车辆工程领域中的混合动力技术应用

4.1串并联式车辆系统结构设计

串联式与并联式两种流程设计存在许多不同,其连接顺序,方式,储能元件等方面都存在差异。并联式的车辆系统结构中,一般会采用机械连接的方式,而串联式的车辆系统机构却通常采用电气连接的方式。前者是将电动机与发动机进行互相连接,而后者主要是将储能元件与发电机进行对接,多了提升整体系统稳定性及工作效率的保障。在车辆检测的过程里,与其相关的保养与维修工作也不容忽视,要严格把控,来确保汽车动力效能的提升。通过实际控制分配,对汽车所需的总制动距离与制动踏板的调节都有准确调节。

4.2车辆系统动力能量的系数分配

伴随车辆工程领域混合动力的研究分析,在车辆混合动力系统构建的过程中,其作为系统高压部分,需要通过精滤器的使用,进行流量计量,并不断完成相关的数据检测,确定项目检测指标。而且,在对电控单元执行效果分析的过程中,应该通过对传感器优化方案的确定,进行系统运行状况的控制,并逐渐提高车辆系统动力能量控制的价值性,展现车辆运行的最终效果。同时,在工程车辆低压部分运行状况分析中,应该对车辆的运转效果进行控制分析,并通过粗滤器中油品的过滤工作的确定,进行手油泵粗滤器的项目设计,充分保障车辆运行的稳定性及效用性。而且,在对动力能量系数分配的过程中,需要对系统凸轮轴传感器以及加速踏板传感器的运行状况进行确定,并通过对运行监测指标的分析,进行项目电源的控制,展现项目设计的价值性,并满足车辆运行的基本需求。同时,在对所需总制动力矩需要保证工程项目设计的合理性,并充分保障车辆运行以及转矩效果的价值性,提高车辆系统动力能量运行的稳定性,而且可以为系数的分配提供支持。

4.3装载机车的参数分析

液驱混合动力技术,在运用于新型工程车辆的过程中,主要是依靠于高压储能器,以其作用来提升车辆的前驱装置动力。因此,对其装载机车的参数控制要足够重视。要提升参数控制的水平,就需要采用智能传感器,还要做好电液比例的控制工作。整个车辆工程运作中,参数控制非常重要,每个环节都应得到有效的控制。工作人员在负责离合器的开断工作中,需要采用液压控湿等方式来加以控制。利用高压蓄能器来串联发动机从而对混合动力装载机车的参数控制。由发动机为支撑,支撑电动机运转,有效对系统工作的流程进行简化。

5实践应用分析

丰田雷凌双擎的混合动力系统属于混联式,混联式是混合动力系统中原理最复杂、成本和技术含量最高的一种。当发动机不工作且汽车处于静止状态时,车辆电气系统由动力电池和低压蓄电池供电。当发动机处于怠速状态且车辆静止或者车辆处于减速状态时,发动机输出的动力或者车辆减速时的动能会被电机回收,通过能量控制单元(PCU)给动力电池充电。当车辆处于巡航或小负荷加速状态时,动力系统盈余的动力会被电机回收,再通过能量控制单元(PCU)将多余的动力传输到动力相对不足的一端,形成一个动力闭环回路。此时电机(MG1)不给动力电池充电,动力电池不给电机(MG2)供电,但如果发动机稍微加大负荷,则会给动力电池进行充电,此时的车辆处于经济(ECO)模式或充电(CHG)模式。当车辆处于起步或大负荷加速状态时,混合动力系统通过能量控制单元(PCU)由动力电池向驱动电机增加动力输出,或者增加發动机动力输入。此时如果只有驱动电机进行动力输出,这时车辆处于纯电(EV)模式;如果发动机处于大负荷运转,同时驱动电机也输出动力,车辆便处于“POWER”(动力)模式。

6结束语

总之,混合动力技术在车辆工程领域的应用能够整体的发挥车辆的节能环保功效,促进车辆工程领域的可持续发展性。而对其装载机车的参数控制,串并联式车辆系统结构设计,动力耦合装置的应用及机床钣金生产工艺都是需要研讨分析优化的对象。要顺应时代,对混合技术的应用方式加强整合创新。

参考文献

[1]许志海.浅析混合动力技术在车辆工程领域中的应用分析[J].科技与创新,2018,03:156-157.

[2]于得洋,张伟,王涛.车辆工程领域中混合动力技术的应用现状分析[J].南方农机,2017,4801:89+92.

(作者单位:长城汽车股份有限公司)

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