xe điện xe lai, chương 4 hệ thống truyền lực xe lai điện kiểu song song

XE ĐIỆN – XE LAI Chương HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC XE LAI ĐIỆN KIỂU SONG SONG Ưu điểm: (1) Máy phát không cần lắp đặt (2) Motor kéo nhỏ (3) Hiệu suất cao Nhược điểm: Cấu trúc phức tạp Có nhiều cấu trúc cho truyền lực lai kiểu song song đề cập Chương Nhưng phương pháp thiết kế cho cấu trúc riêng ứng dụng cho cấu trúc khác kết ứng dụng cho mơi trường hoạt động u cầu khí thải cho trước Chương tập trung vào phương pháp thiết kế hệ thống truyền lực kiểu song song với khớp nối mômen hoạt động nguyên lý điện cực đại; là: động cung cấp cơng suất đáp ứng tải (hoạt động tốc độ không đổi định trước đường phẳng đoạn đường có độ dốc trung bình, chế độ tải trung bình chuyển sang trạng thái hoạt động ngừng–chạy thường xuyên) truyền động điện cung cấp công suất để đáp ứng yêu cầu tải cực đại Các trường hợp khác hệ thống truyền lực lai hỗn hợp bàn luận Chương Tải chế độ tải thấp chế độ tải cực đại vận hành thành phố điều kiện vận hành đường cao tốc, đề cập Chương Điều cho phép công suất cực đại động nhỏ công suất cực đại motor kéo Do đặc tuyến mômen – tốc độ motor kéo tốt so với động nên hộp số đơn cấp dùng cho motor kéo có lẽ lựa chọn đắn Vì vậy, chương tập trung vào thiết kế hệ thống truyền lực thể Hình 5.1 Mục tiêu thiết kế là: Để thỏa mãn yêu cầu tính hoạt động (leo dốc, tăng tốc, tốc độ cực đại) Đạt hiệu suất tổng thể cao Để trì tình trạng ắc quy (SOC) mức thích hợp hầu hết điều kiện dẫn động mà không cần đến nạp từ bên Để tái sử dụng lượng phanh 5.1 PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC LAI SONG SONG Các chế độ hoạt động có hệ thống truyền lực lai song song đề cập Chương 5, chế độ hoạt động gồm: (1) động kéo mình, (2) motor điện kéo mình, (3) kéo kết hợp (động motor), (4) phanh nạp (phanh tái sinh), (5) động nạp cho nguồn công suất cực đại (PPS) Suốt trình hoạt động, chế độ hoạt động thích hợp dùng để đáp ứng yêu cầu mômen kéo, đạt hiệu suất tổng thể cao, trì mức độ SOC PPS phù hợp, phục hồi lượng phanh nhiều Chế độ đẩy kết hợp: Yêu cầu công suất tải đại diện điểm A Hình 5.3 lớn cơng suất động phát ra, động motor phải phân phối công suất đến bánh xe chủ động lúc Trong trường hợp này, hoạt động động cài đặt hoạt động đường hoạt động tối ưu cách điều khiển cánh bướm ga để phát cơng suất Pe Phần cơng suất tải cịn lại cung cấp motor điện Công suất đầu motor cơng suất phóng điện PPS tính sau: Pm = PL - Peht ,e Ppps - d ht , m (5.4) Pm = hm (5.5) Trong ηt,e hiệu suất truyền lực từ động đến bánh xe chủ động Chế độ nạp PPS: Khi công suất tải yêu cầu (được đại diện điểm B Hình 5.3) thấp cơng suất động phát động hoạt động đường hoạt động tối ưu, SOC PPS phía đường cùng, động phát cơng suất Pe Trong trường hợp này, motor điện điều khiển điều khiển làm cho hoạt động máy phát, dẫn động từ phần cơng suất cịn lại động Cơng suất đầu motor điện cơng suất PPS là: ỉ PL Pm = ỗ Pe h h ữ t , e , m m ỗ ữ h t ,e ø è (5.6) Ppps -c = Pm Trong đó: ηt,e,m hiệu suất truyền lực từ động đến motor điện Chế độ động đẩy mình: Khi cơng suất tải yêu cầu (điểm B) thấp công suất động phát hoạt động tối ưu, SOC PPS đạt đến đường chế độ động đẩy sử dụng Trong trường hợp này, hệ thống điện ngưng hoạt động động hoạt động để cung cấp công suất đáp ứng công suất tải yêu cầu Đường cong công suất đầu động ứng với chế độ (5.7) phần tải biểu diễn đường nét đứt Hình 5.3 Cơng suất động cơ, cơng suất điện cơng suất ắc quy thể hiện: PL Pe = ht ,e (5.5) Pm = (5.9) Ppps = Chế độ phanh nạp: Khi xe phanh công suất phanh thấp công suất phanh nạp cực đại, công suất mà hệ thống điện cung cấp (được thể Hình 5.3 điểm D) motor điện điều khiển có chức máy phát điện để cung cấp công suất phanh với công suất phanh yêu cầu Trong trường hợp này, động không hoạt động chạy cầm chừng Công suất đầu motor công suất nạp PPS là: Pmb = PL ηt ,m ηm (5.11) Ppps -c = Pmb (5.12) Chế độ phanh kết hợp: Khi công suất phanh yêu cầu lớn công suất phanh nạp cực đại, công suất mà hệ thống điện cung cấp (được thể Hình 5.3 điểm C) phanh khí phải hoạt động Trong trường hợp này, motor điện điều khiển để cung cấp công suất phanh nạp cực đại, hệ thống phanh khí giải phần cịn lại Cơng suất đầu ra, cơng suất nạp ắc quy, cơng suất phanh khí là: Pmb = Pmb ,maxh m (5.13) Ppps -c = Pmb (5.14) Chú ý: để đặc tính phanh tốt lực phanh phía trước lên bánh trước bánh sau tỉ lệ với tải trung bình chúng bánh xe Vì vậy, việc điều khiển cơng suất phanh khơng xác đề cập (được đề cập chi tiết Chương 11) Lưu đồ điều khiển Max.SCO-of-PPS miêu tả Hình 5.4 5.1.2 Phương pháp điều khiển động ON-OFF Tương tự trường hợp sử dụng hệ thống truyền lực lai kiểu nối tiếp, phương pháp điều khiển động ON–OFF áp dụng vài tình trạng hoạt động với tốc độ thấp gia tốc thấp Trong phương pháp điều khiển động ON–OFF hoạt động động điều khiển SOC PPS thể Hình 5.5 Trong quãng thời gian động hoạt động (ON) sử dụng phương pháp điều khiển SOC PPS cực đại Khi SOC PPS đạt đến đường động ngưng hoạt động (OFF) xe đẩy motor điện Khi SOC PPS đạt đến đường động phải hoạt động trở lại điều khiển SOC PPS cực đại trở lại ... PHÁP ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC LAI SONG SONG Các chế độ hoạt động có hệ thống truyền lực lai song song đề cập Chương 5, chế độ hoạt động gồm: (1) động kéo mình, (2) motor điện kéo mình, (3)... điều khiển tổng quát hệ thống truyền lực lai kiểu song song thể Hình 5.2 Nó bao gồm điều khiển xe, điều khiển động cơ, điều khiển motor điện, điều khiển phanh khí Bộ điều khiển xe chiếm vị trí cao... điểu khiển hoạt động thiết bị tương ứng để đáp ứng yêu cầu hệ thống truyền lực Bộ điều khiển xe đóng vai trị trung tâm hệ thống truyền lực Nó thi hành chế độ hoạt động khác – theo điều kiện dẫn