【正文】 且成本很高。 發(fā)電機(jī) 發(fā)電控制器 蓄電池 控制器 車(chē)輪 8 2．并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)可以使油耗和排放都得到顯著的降低，其控制策略?xún)?yōu)化后優(yōu)點(diǎn)更加明顯。電力輔助控制策略是并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)較為普遍采用的一種控制策略。 3．混聯(lián)式混合動(dòng)力汽車(chē)在理論上易于實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的燃油經(jīng)濟(jì)性和排放性，但由于結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜，相對(duì)成本高。發(fā)動(dòng)機(jī)恒定工作點(diǎn)模式、發(fā)動(dòng)機(jī)最優(yōu)曲線(xiàn)模式這兩種控制策略是比較實(shí)用的控制方法。 在對(duì)混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行控制時(shí)，除了對(duì)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的控制有嚴(yán)格要求，同時(shí)也對(duì)速度調(diào)節(jié)控制有嚴(yán)格要求，這種轉(zhuǎn)矩和速度的雙重控制增加了控制器和控制策略的復(fù)雜 度，而且混聯(lián)式結(jié)構(gòu)要求更加精密的傳動(dòng)系統(tǒng)，這對(duì)制造技術(shù)也提出了比較高的要求。 (3)路線(xiàn)固定，往復(fù)運(yùn)行城市公交車(chē)不像其他車(chē)輛運(yùn)行路線(xiàn)千變?nèi)f化，而是每天都在指定線(xiàn)路運(yùn)行并來(lái)回往復(fù)。 2．性能要求 不同類(lèi)型的 HEV之間性能差異十分明顯，在選型時(shí)必須注意由動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)引發(fā)的性能差異。強(qiáng)調(diào)工業(yè)基礎(chǔ)是因?yàn)橐恍┏Ｒ?jiàn)的動(dòng)力系統(tǒng)部件，我國(guó)的產(chǎn)品水平還不能 滿(mǎn)足需要或尚無(wú)法生產(chǎn)。在具體開(kāi)發(fā)工作中應(yīng)該由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、由易到難的思路，先選擇對(duì)技術(shù)條件要求較低簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)進(jìn)行開(kāi)發(fā)。 10 價(jià)格和使用維護(hù)費(fèi)用直接關(guān)系到 HEV的產(chǎn)業(yè)化，如果不能產(chǎn)業(yè)化，就不能為進(jìn)一步開(kāi)發(fā)提供資金，也就難以促進(jìn)技術(shù)水平的提高和服務(wù)性能的改善。 機(jī)械能 電能 圖 本文所選并聯(lián)結(jié)構(gòu)示意圖 本章小結(jié) 本章進(jìn)行了對(duì)混合動(dòng)力系統(tǒng)串聯(lián)、并聯(lián)、混聯(lián)方式的介紹，對(duì)每種布置方式的特點(diǎn)進(jìn)行了分析。簡(jiǎn)言之，低轉(zhuǎn)速時(shí)恒轉(zhuǎn)矩，高轉(zhuǎn)速時(shí)恒功率。 在功率電子元件出現(xiàn)以前，電動(dòng)汽車(chē)中所采用的電動(dòng)機(jī)主要是直流電動(dòng)機(jī)，它的優(yōu)點(diǎn)在于調(diào)速較為方便，直流電動(dòng)機(jī)的磁場(chǎng)和電樞可以分別控 制，因此控制起 12 來(lái)比較容易，而且控制性能較好。 80年代后期和 90年代，由于電力電子技術(shù)的飛速進(jìn)步，功率電子元件以及變頻器 的問(wèn)世，再加上一些新的控制算法的出現(xiàn)，滑差控制、矢量控制、直接轉(zhuǎn)矩控制等交流電機(jī)的調(diào)速技術(shù)日趨成熟，交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在電動(dòng)汽車(chē)中已成秀主流，交流電機(jī)的效率和功率密度都較直流電機(jī)高，而且交流電機(jī)結(jié)構(gòu)牢固，維護(hù)起來(lái)十分方便。由于其體積小和效率高有十分廣闊的應(yīng)用前景。 綜合 考慮在已有車(chē)型上布置的難易程度，本文選擇體積小，功率密度大的永磁電動(dòng)機(jī)。額定功率 35Kw，峰值功率 70Kw，額定電壓 320V。研究與開(kāi)發(fā)高性能、低成本、壽命長(zhǎng)的電池，仍然是發(fā)展混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的關(guān) 鍵問(wèn)題之一。 h／ kg，有利于延長(zhǎng) HEV的 行駛里程。在 80%的放電深度下，循環(huán)壽命可達(dá)到 1000次以上，是鉛酸電池的 3倍。 HEV動(dòng)力電池組是經(jīng)常處于充電、放電狀態(tài)，而且充電、放電是不規(guī)則地進(jìn)行，這對(duì)電池的壽命帶來(lái)嚴(yán)重的影響，松下電氣公司，用模擬 HEV行駛工況對(duì)鎳 氫電池進(jìn)行仿真試驗(yàn)，證實(shí)鎳 氫電池的特性幾乎不發(fā)生變化，鎳 氫電池用于 HEV是比較合適的。比能量達(dá)到 100120 W對(duì)于大容量鋰離子電池組，還需要解決電池組的可靠性和各個(gè)單體電池之間一致性。 3．鎳 鎘 （ NiCd） 電池 鎳 鎘電池的工作電壓較低，單體電池的標(biāo)稱(chēng)電壓為 12V。放電深度 100%，自放電率低于 %/天。鎳 鎘電池的成本約為鉛酸電池的 45倍，初始購(gòu)置費(fèi)用較高，但鎳 鎘電池的比能量和循環(huán)使用壽命，都大大的高于鉛酸電池，因此，在電動(dòng)汽車(chē)實(shí)際使用時(shí)，總的費(fèi)用不會(huì)超過(guò)鉛酸電池的費(fèi)用。超級(jí)電容器的一對(duì)集電極上裝有固體活性材料，在兩個(gè)電極之間裝有電解液和絕緣層。 根據(jù)城市客車(chē)的頻繁起步加速，經(jīng)常制動(dòng)等運(yùn)行工況、環(huán)境，選擇充放電性能優(yōu)良的鎳 氫電池作為動(dòng)力電池。 1．國(guó)家 863計(jì)劃多混合動(dòng)力客車(chē)最高時(shí)速的設(shè)計(jì)要求為 80Km/h，根據(jù)最高車(chē)速計(jì)算功率需求： ???????? ?? 76140360013aAuCG fup Dae ? （ ） kwp e 6 1 4 0 6 0 0 800 1 6 5 0 0%90 1 3 ????????? ??????? （ ） 2． 國(guó)家 863計(jì)劃多混合動(dòng)力客車(chē)的最大爬坡度設(shè)計(jì)要求為 25176。 m/1400rmp。動(dòng)力混合器是實(shí)現(xiàn)對(duì) HEV 控制的機(jī)械基礎(chǔ)，根據(jù)使用情況，動(dòng)力混合器應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)以下動(dòng)力傳輸路線(xiàn)： 怠速的時(shí)候，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出動(dòng)力驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，此時(shí)電動(dòng)機(jī)作為發(fā)電機(jī)工作； 客車(chē)起步時(shí)，電動(dòng)機(jī)輸出動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)客車(chē)行駛，達(dá)到 10Km/h； 當(dāng)客車(chē)速度達(dá)到 10Km/h 時(shí)，動(dòng)力混合器切換動(dòng)力傳遞路線(xiàn)，發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)整車(chē)行駛； 制動(dòng)的時(shí)候，動(dòng)力由車(chē)輪出發(fā)，逆向傳遞回電動(dòng)機(jī) ，此時(shí)，電動(dòng)機(jī)作為發(fā)電機(jī)工作，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)能量回收； 當(dāng)客車(chē)爬坡處于大負(fù)荷工況下時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)輸出的驅(qū)動(dòng)力在動(dòng)力混合器中混合，實(shí)現(xiàn)混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)。 m， Temax =930 N39。 根錐角 f? ff ??? ?? 176。 齒根角 f? Rhff /tan ?? 176。 （ ） =180～ 350MPa 從動(dòng)齒輪 ??? ?? KKymz KTw 232222 c o s2? = 33 6 2 82 ????? ???? 。 ）； E 為齒輪材料的彈性模量（ MP a）； b 為齒輪接觸的實(shí)際寬度（ mm）； ??? 2cos/)sin( zz r? ， ??? 2c o s/)s in( bb r? ； zr 、 br 為主、從動(dòng)齒輪節(jié)圓半徑（ mm）。人機(jī)工程學(xué)的應(yīng)用范圍十分廣泛，從日常用品到工程建筑，從大型機(jī)械到高技術(shù)產(chǎn)品，從家庭活動(dòng)到工業(yè)系統(tǒng)，各個(gè)方面都在運(yùn)用人機(jī)工程學(xué)的原理和方法， 解決人、機(jī)、環(huán)境之間的相互關(guān)系和系統(tǒng)的優(yōu)化問(wèn)題。頭部標(biāo)出的標(biāo)準(zhǔn)眼軸線(xiàn)表示正常的視線(xiàn) ，相當(dāng)于自眼耳平面成 15176。圖 二維人體模板側(cè)視圖角度，包括健康人在韌帶和肌肉不超過(guò)負(fù)荷的情況下所能達(dá)到的位置，不考慮那些雖然可能，但對(duì)勞動(dòng)姿勢(shì)來(lái)說(shuō)超出了生理舒適界限的活動(dòng)。 表 人體主要尺寸 百分位數(shù) 項(xiàng)目 1 5 10 50 90 95 99 身高 /mm 1543 1583 1604 1678 1754 1775 1814 體重 /kg 44 48 50 59 71 75 83 上臂長(zhǎng) / mm 279 289 294 313 333 338 349 前臂長(zhǎng) / mm 206 216 220 237 253 258 268 大腿長(zhǎng) / mm 413 428 436 465 496 505 523 小腿長(zhǎng) / mm 324 338 344 369 396 403 419 人體水平尺寸包括胸寬、胸厚、肩寬、最大肩寬、臀寬、坐姿臀寬、坐姿兩肘肩寬、胸圍、腰圍、臀圍等十項(xiàng)。 圖 人體水平主要尺寸 25 圖 手在水平面內(nèi)的工作范圍 參考人體模板，將駕駛員頻繁操作的方向盤(pán)以及各種按鍵布置在手臂的推薦工作范圍以?xún)?nèi)，以提高操作的方便舒適性。在我國(guó)及歐洲，燃油經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)單位為 L/100km，即行駛 100km所消耗的燃油升數(shù)。 但是，等速行駛工況并沒(méi)有全面反映出汽車(chē)的實(shí)際運(yùn)行情況，特別是在市區(qū)行駛中頻繁出現(xiàn)的加速、減速、怠速停車(chē)等行駛工況。 h)]； ρ 為燃油的密度（ kg/L）； g為重力加速度 ( 2/sm ），汽油的 ρ g 可以取為 ，柴油可取為 N/L。在加速爬坡過(guò)程中，電動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng) 提供輔助動(dòng)力，以達(dá)到優(yōu)化內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行工況的目的。 30 結(jié) 論 本文運(yùn)用混合動(dòng)力，汽車(chē)設(shè)計(jì)，人機(jī)工程學(xué)等多學(xué)科的知識(shí)，完成了 RL6120混合動(dòng)力城市客車(chē)的總體設(shè)計(jì)，主要工作如下： 由于城市客車(chē)運(yùn)行工況復(fù)雜，選擇了控制方式靈活的，而控制策略又相對(duì)簡(jiǎn)單的并聯(lián)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)； 驅(qū)動(dòng)電機(jī)選擇了體積小，功率密度大的永磁電動(dòng)機(jī)，額定功率 35kw，額定電壓 320V； 動(dòng)力蓄電池選擇了充放電性能優(yōu)良的鎳 氫蓄電池，單體電壓 12V，共 30組，容量為 40A 31 參考文獻(xiàn) [1] 胡驊 ,宋慧 .電動(dòng)汽車(chē) [M]. 北京：人民交通出版社 .2020 年 . 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