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功率流分析方法及应用

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:当速比在EVT2第一机械点速比和EVT2第二机械点速比之间时,电机A为电动机、电机B为发电机,发动机的功率经一排行星架分别经一排齿圈传至二排行星架,和经一排太阳轮传至二排太阳轮,二排太阳轮处分流一部分功率传至电机B用于发电,最终所剩的电机A输入功率与发动机输入功率经二、三排共同行星架输出功率驱动车辆,如图2.19所示。

功率流分析方法及应用

双模混联式混合动力车辆的机电无级传动特性、动力性与经济性优化均与其功率分配装置的功率流情况密切相关。功率分配装置用于实现不同功率源(机械功率和电功率)的分流与汇集。下面对功率分配装置的功率流特性进行分析。

双模混联式混合动力车辆采用的功率分配装置由简单行星排组合而成,简单行星排的功率平衡方程为:

式中,P为部件功率。

各部件的功率满足下式[107]

功率流分析的步骤:

(1)对功率分配装置进行运动学分析。

(2)假设发动机输入功率为1,利用上式求取各行星排中的元件功率值。

(3)确定各驱动元件和被动件连接节点,并将功率平衡条件应用于各个节点。

(4)将已知功率值和速比(ρ=ωEO)代入各功率平衡方程并求解,最终可求得功率流方向和功率分流系数(电机A、B的功率与发动机功率比值)。

本书以EVT1模式为例,首先对各行星排进行运动学分析

对各行星排列功率平衡方程:(www.xing528.com)

结合EVT1拓扑结构,对连接部件列出功率平衡方程:

最终EVT1的功率流情况如图2.18所示,当速比大于EVT1机械点速比(1.787 9)时发动机的功率经一排行星架分别传至二排行星架和一排太阳轮。二排行星架的功率又进行分流,一部分经二排太阳轮与一排太阳轮传来的功率汇集后传至三排太阳轮,另一部分传给电机A,电机A作为发电机工作,机械能转换为电能,供给电机B,电机B作为电动机工作,电机B输出的机械功率与前述发动机经分流传至三排太阳轮上的机械功率一并由三排行星架处输出,如图2.18(a)所示。而当速比小于机械点对应速比(1.787 9)时发动机的功率经一排行星架分别传至二排行星架和一排太阳轮。此时电机A作为电动机工作,向系统输入机械能,与二排行星架上的功率一起经二排太阳轮与一排太阳轮传来的功率汇集后传至三排太阳轮,此时电机B作为发电机工作,三排太阳轮一部分功率传给电机B发电,剩余部分由三排行星架处输出,如图2.18(b)所示。

图2.18 最终EVT1的功率流示意

(a)ρ>1.787 9;(b)ρ<1.787 9

同理,可分析EVT2模式的功率流情况,最终结果如图2.19所示,当速比小于EVT2第一机械点速比(0.680 5)时电机A为发电机、电机B为电动机,电动机输入功率传至二排太阳轮和一排太阳轮,传至一排太阳轮的部分功率与行星架输入的发动机功率汇集后经由一排齿圈传至二排行星架,二排齿圈处分流部分功率至电机A用于发电,最终剩余功率由二、三排共同行星架输出用于驱动车辆,如图2.19(a)所示。当速比在EVT2第一机械点速比(0.680 5)和EVT2第二机械点速比(1.680 5)之间时,电机A为电动机、电机B为发电机,发动机的功率经一排行星架分别经一排齿圈传至二排行星架,和经一排太阳轮传至二排太阳轮,二排太阳轮处分流一部分功率传至电机B用于发电,最终所剩的电机A输入功率与发动机输入功率经二、三排共同行星架输出功率驱动车辆,如图2.19(b)所示。当速比大于EVT2第二机械点速比(1.680 5)时,电机A为发电机、电机B为电动机,发动机的功率经一排行星架分别传至二排行星架和一排太阳轮,经一排太阳轮传递的部分发动机功率与电动机输入功率一同传至二排太阳轮,二排齿圈处分流部分功率传至电机A用于发电,最终二、三排共同行星架输出功率驱动车辆,如图2.19(c)所示。

图2.19 EVT2功率流示意

(a)ρ<0.680 5;(b)0.680 5<ρ<1.680 5

图2.19 EVT2功率流示意(续)

(c)ρ>1.680 5

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