發(fā)布時間：2021-07-03 09:50

　　由于能源短缺和全球氣候變暖問題日益嚴重,無污染的電動汽車和節(jié)能的混動汽車成為汽車行業(yè)未來發(fā)展的趨勢之一。飛輪電池由于其比能量高,比功率大,充電時間短,無環(huán)境污染等優(yōu)點,在電動汽車和混動汽車上有廣闊的應用前景。高速電機作為實現(xiàn)飛輪電池充放電的關鍵部位,嚴重影響著飛輪電池的工作效率。磁軸承作為飛輪電池的支承系統(tǒng),其動態(tài)特性也直接影響飛輪電池的工作性能。為保證飛輪電池在多干擾的汽車工況下仍能穩(wěn)定運行,對高速電機的性能以及磁懸浮支撐系統(tǒng)的拓撲結構設計都提出了高的要求。本文主要研究內容如下:1.介紹了車載飛輪電池的研究背景,詳細說明了車載飛輪電池的工作原理。總結了國內外研究現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢,對車載飛輪電池關鍵技術難點進行探討,指出本文的研究意義與目的。2.考慮到車載飛輪電池受汽車復雜基礎運動影響,分析飛輪電池立式和臥式放置的區(qū)別,為減小基礎運動帶來的陀螺力矩和動載荷,采用立式放置方式。對比常用飛輪電池拓撲結構方案的優(yōu)勢和不足,并且分析它們的優(yōu)缺點,從而確定合適的車載飛輪電池的拓撲結構。指出電機和磁軸承的設計和優(yōu)化的要求:高穩(wěn)定性和低能耗兼具,為下文關于磁軸承的具體設計指明了方向。歸納總結了車載飛... 

【文章來源】：江蘇大學江蘇省

【文章頁數】：75 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

飛輪電池機械結構圖

江蘇大學碩士學位論文13當飛輪電池運用于靜態(tài)場合，飛輪電池的主軸“立式”放置或者“臥式”放置區(qū)別不大。而對于汽車這樣的應用場合，汽車最大角速度是繞偏航軸的角速度Ωz,即汽車轉彎時的角速度。若飛輪電池的主軸“立式”放置，即轉軸的軸向與偏航軸水平，此時飛輪角速度ωx=ωy=0，帶入式(2.2)可化簡為：0xzyyzxzMJMJMωω===(2.3)對比式(2.2)和式(2.3)可以看出，飛輪電池采用“立式”放置可減小基礎運動引起的動載荷及其陀螺效應。基于以上分析,車載飛輪電池采用“立式”放置。xyzωyωzωxo圖2.2汽車運動參考坐標系Fig.2.2Referencecoordinatesystemofautomobilemotion2.2.2車載飛輪電池的拓撲結構及分析下文將介紹幾種常見的“立式”放置的飛輪電池的拓撲結構方案，并且分析它們的優(yōu)缺點，從而確定合適的車載飛輪電池的拓撲結構。飛輪電池的拓撲結構1：圖2.3是最典型的飛輪電池的拓撲結構，采用3個主動磁軸承組成五自由度磁軸承系統(tǒng)，兩個主動二自由度磁軸承分別置于轉軸的上下兩端來控制轉軸的平動和轉動，一個主動軸向磁軸承置于上部二自由度磁軸承的下端來控制轉軸的軸向位移，加入控制電流可實現(xiàn)五自由度主動控制，從而使阻尼、剛度任意可調。缺點是控制系統(tǒng)復雜，五自由度全主動控制導致能耗較高，分散的磁軸承布置使其占用了很大的軸向空間，限制了飛輪的轉速,加劇了轉軸的陀螺效應。

無刷直流Fig.3.1Schematicdiagramoftheo

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]飛輪儲能系統(tǒng)電機與軸系設計[D]. 徐登輝.浙江大學 2016
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本文編號：3262350