混合动力汽车用起动发电一体化永磁同步电机控制系统设计与仿真

为实现混合动力汽车用起动发电一体化(Integrated Starter and Generator,ISG)永磁同步电机控制系统的优化设计与精确的仿真分析,提高ISG永磁同步电机控制系统的快速开发能力,提出了一种ISG永磁同步电机控制系统设计新方法。该方法基于定子电流最优控制策略建立控制系统模型,结合有限元法计算的ISG永磁同步电机饱和电感参数特性和功率器件特性,在Simplorer系统仿真平台上开展ISG永磁同步电机及其控制系统设计与仿真。样机的仿真结果与试验结果比较吻合,验证了该设计方法的可信性,并实现了ISG永磁同步电机控制系统的快速开发。

磁通开关型汽车起动发电一体机的设计与分析

在汽车工业向着节能、环保的方向发展的背景下,分析了传统汽车起动机的不足和国内外起动发电一体化技术的研究现状;然后提出并介绍了新型的磁通开关型ISG的拓扑结构和运行原理,以7.5 k W起动发电一体机的设计为例给出了一种磁通开关型ISG的理论计算设计方法,并利用Ansoft Maxwell对所设计的ISG参数进行了电磁场有限元分析,验证了这种设计方法的可行性;为其他学者设计磁通开关型ISG提供了参考,在今后的研究中,可采用文中给出的理论计算方法确定ISG的结构尺寸和电磁参数,然后再根据应用场合进行优化。

一体化起动发电机并联混合动力汽车发动机稳态优化控制与仿真

针对基于发动机效率最优化的传统混合动力汽车发动机稳态优化控制没有考虑动力总成系统其他部件的效率的问题,提出了以混合动力汽车整个动力总成系统能量转换效率最优化为目标的发动机稳态优化控制策略并经仿真验证,在中国乘用车城区瞬态循环下,与传统控制策略相比燃油经济性改善了3.9%。

基于起动发电一体机的车用混合动力总成控制策略研究

针对未来军用混合动力车辆的需求,设计了一种基于起动发电一体机(ISG)电机的高功率密度混合动力总成方案,制定了相应的基线式控制策略。在基于ADVISOR构建的后向仿真模型中,以某型轻型越野车辆参数以及混合动力总成的参数作为仿真输入条件,分析了动力总成对车辆动力性能和燃油经济性的影响。仿真结果表明:基于ISG电机的混合动力总成扭矩输出值与原车发动机相比获得较大提升;同时优化了发动机工作点,降低了发动机油耗,提升整车的燃油经济性。

一体式起动发电机系统概述

随着车用电器功率的不断增长,一体式起动发电机(ISA)系统被开发以满足电能需求。该系统的五项主要功能可分别改善经济性、舒适性等整车性能,但各功能的应用对储能系统分别提出了一定要求。现有的各种储能技术都不能全面满足ISA系统的能量要求,必须开发新的储能技术或系统。ISA系统的使用结果表明,该系统可显著提高燃油经济性及低速时的驾驶舒适性。

爪极混合励磁皮带驱动起动/发电一体机的磁场设计

针对爪极混合励磁皮带驱动起动/发电一体机(BSG)初始设计方案中气隙磁通密度低、磁场调节范围窄、发电性能和低速输出性能较差等问题,该文对BSG电机进行了优化设计。首先介绍该电机的结构特点和磁场调节原理;然后结合三维有限元仿真,对永磁体厚度、气隙大小、定子槽口宽度进行了优化,并对优化前后的电机进行性能对比,优化后的结构具有磁通密度高、波形品质佳、发电性能好和起动转矩大的特点;最后制造样机并进行相关实验。样机实验与有限元分析结果吻合,验证了有限元仿真计算的准确性,进一步证明了分析的正确性。

基于皮带驱动起动/发电一体机技术的发动机附件皮带驱动系统研究

针对皮带驱动起动/发电一体机(BSG)节油技术的应用,分析了其对发动机附件皮带驱动系统(ABDS)的影响,并总结了几种附件皮带驱动系统及零部件的设计方案。结合一款有较大曲轴转速波动的发动机进行了系统方案设计,并借助于计算机仿真软件对设计方案进行分析;确认方案可行性后,通过制作样件、搭建试验台架,验证了设计方案的有效性。

发电—起动一体机用于载货车

1 初探Isad系统 雷诺商用汽车公司(Renault V.I.)在一辆Premium载货车上试装德国零部件制造厂商——大陆(Continental)公司的名为Isad系统的发电-起动一体机,即该系统具有发电机和起动机的功能。 1997年底,德国大陆公司通过在轿车上试验揭开了Isad系统的奥秘,它不但集发电机和起动机的功能于一身,而且还具备减振的作用,所以,把该系统应准确地称为起动-发电-减振一体装置。

汽车起动—发电一体化

要使发电机的功率达到4-10kW，一个较好的方法就是钭起动机和发电机组合成一种新的装置（系统）。但从经济因素考虑，采用新的起动-发电机仅仅是取代现在相对来说功率较小的1.5kW的发电机是没有意义的。未来的这种装置应具有以下功能:

国产新型环式汽车起动／发电机达到国际先进水平

我国自行研制的新型环式汽车起动／发电机于2005年3月底通过了有关部门组织的验收，标志着我国混合动力汽车电动／发电集成一体化电机技术达到世界领先水平。

我国新型环式汽车起动／发电机达到国际先进水平

我国自行研制的新型环式汽车起动／发电机近日通过了有关部r1组织的验收，标志着我国混合动力汽车电动／发电集成一体化电机技术达到世界领先水平。

混合动力汽车发动机快速起动瞬态燃烧和碳氢排放

介绍了用于混合动力汽车动力系统的发动机快速起动模拟试验台架系统和相关试验。针对一台进气道喷射式汽油机,模拟起动/发电一体化电机,研究在不同拖动转速下快速起动过程的瞬态特性和排放特性。试验结果表明:发动机在快速起动情况下,瞬态特性突出;随着拖动转速升高,进气歧管压力降低,对应的喷油策略也应随之调整;在发动机起动后的第2到第9循环,容易发生不完全燃烧和失火,并随着拖动转速升高,不完全燃烧程度增加,导致碳氢排放过高。在不同拖动转速下,三效催化剂都不能高效转化碳氢排放,但转化效率存在差异。随着拖动转速升高,催化剂的转化效率先降低后又升高。从优化排放角度来看,在本文试验条件下,快速拖动至1000 r/min起动时,使用催化剂后排放最低。

起发一体机发电模式的弱磁电压控制策略

针对起动/发电一体机的发电模式,提出了一种内置式永磁同步发电机(interior permanent magnet synchronous generator,IPMSG)的弱磁控制方法。对比单位功率因数控制策略,分析了发电机弱磁控制的原理;在矢量控制数学模型的基础上,分析了弱磁电压控制的可行性,给出了发电机d轴弱磁电压矢量控制策略的实现方法。对IPMSG在弱磁控制和单位功率因数控制下的运行情况进行了仿真和实验验证,结果验证了所提策略的有效性。

采用带状材料的汽车发电机定子加工工艺

介绍了一种汽车发电机定子铁心加工的新方法。使用冲制成齿形的铁心带状材料,经卷绕装置卷曲成形,可以大大提高材料的利用率。为了提高绕线、嵌线功效,设计了定子绕组的绕线和推入式嵌线一体机,并介绍了其基本工作原理。该样机与传统的人工绕线和嵌线相比具有突出的优点。

永磁起动/发电机系统的参数匹配标定与实现

为了实现燃油经济指标最优,结合系统的设计需求和典型工况下的控制策略,对混合动力汽车(HEVs)用永磁起动/发电机(ISG)系统进行参数匹配标定.系统参数的匹配标定考虑了电动和发电工况下不同控制策略约束条件对起动/发电机(ISG)外特性的要求,以及最大功率点和最大转矩点对逆变器参数选型的影响;根据动力性匹配的峰值参数,确定高效区系统性能参数的取值范围.基于系统外特性参数匹配,分析凸极比和弱磁系数对电磁参数的影响规律,对电机的结构参数进行匹配标定,得到起动/发电机和逆变器的优化匹配设计方案.仿真和实验分析结果表明:经过参数匹配标定的样机系统能同时满足起动过程的外特性要求和发电过程的性能指标要求.

起动/发电一体化的技术现状及发展趋势

一般汽车上采用的起动机和发电机是两个分离的电器装置,它们在各自的位置上分别承担起动和发电的任务.而起动/发电一体化,是一种将起动和发电功能集于一体的电机.具有起动快、转矩大、发电功率高等显著特性.

ISG轻度混合动力电动汽车控制策略的制定及仿真

分析了ISG轻度混合动力电动汽车(ISG-MHV)的结构和功能,制定了发动机单独驱动模式、混合驱动模式、行车充电模式、再生制动模式的控制策略。在相关分析和设计的基础上,利用Matlab/Simulink对整车关键部件进行了建模。对所匹配的车辆动力性进行了仿真,并对其在NEDC循环工况下的燃油消耗量进行仿真计算。与动力性相似的普通汽车的燃油经济性进行对比,说明了ISG轻度混合动力电动汽车动力匹配的合理性、高效性和控制策略的有效性。仿真结果表明:该控制策略使ISG轻度混合动力汽车的油耗低于传统动力汽车。

电动车辆ISG电机全性能检测台架研制

基于交流电机拖动/加载技术,通过整流/逆变一体化的高性能电源并整合测试仪器,研制了电动车辆用ISG系统的稳态和动态性能测试台架。利用PC控制和测试软件,该台架能够实时地对测试数据进行存储和显示,其动态性能良好。台架实现了基于同一平台的包括电机电驱动和发电特性的测试要求,节约了测试时间和测试成本。基于该台架完成了十余套电动车辆用电机的测试试验工作。

12/10极开关磁阻电机在混合动力汽车中的应用

分析了12/10极开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor,简称SRM)的基本工作原理,根据混合动力汽车(Hybrid Electric Vehicle,简称HEV)中起动/发电集成一体化I(ntegrated Starter and Generator,简称ISG)系统的功能要求,提出了起动、助力和发电状态下的控制策略。在ISG系统的实验平台上进行了实验,验证了控制策略,给出了试验结果。

自动嵌绝缘纸机的机电一体化创新设计

介绍了如何运用机电一体化系统概念设计的基本理论 ,对自动嵌绝缘纸机进行机电一体化创新设计。以及新机器的创新点与优点。