电动汽车驱动电机高频边带噪声客观评价研究

针对声压级不能完全反映人耳对声音感受的问题,文章选择多种工况对电动汽车驱动电机高频边带噪声进行客观心理学参量评价。首先,进行驱动电机噪声数据采集实验并建立样本库。其次,计算样本的客观心理学参量并运用主成分分析法进行贡献量分析,并将客观心理学参量的六个维度降低至两个维度。最后,研究多种工况下两种客观心理学参量的变化规律,尤其对随机载波频率脉宽调制（Random Carrier Frequency Pulse Width Modulation, RCFPWM）策略下电机高频边带噪声进行客观评价对比分析。结果表明,主成分分析法（Principal Component Analysis,PCA）实现了多维客观心理学参量的降维,高频边带噪声中客观心理参量的主要贡献量为尖锐度和响度;不同工况条件对尖锐度和响度存在不同程度的影响,尤其是受转速变化影响较为明显;RCFPWM在降低高频边带噪声声压级的同时实现了对尖锐度幅值的抑制。文章所研究的内容不仅能够简化电机高频边带噪声客观评价流程,而且可以为电驱动总成声品质优化设计提供实验依据。     

锂离子电池真空烘烤箱内通气管道结构优化设计北大核心CSCD

在锂电池注液前须对锂电池电芯进行真空环境下的烘烤,热氮气作为烘烤介质,通过管道进入烘烤罐内。现有的通气管具有一个进气总管和若干个小出气管,但实际烘烤工作中发现,烘烤罐内的同批锂电池电芯烘烤后一致性很差,这会对电芯以后的注液等工序造成不能挽回的影响。根据流体力学等知识重新设计罐内通气管,通过详细计算罐内的各种能量损失,并运用CFD仿真软件对优化前后的通气管进行内部流体仿真分析。通过绘制管道的能量水头线,可详细观察罐内各位置的流体与能量等的参数大小及变化情况。结果表明,当进气管热氮气流速为10 m/s时,优化后的通风管的各出气管流出速度一致性较之前改善97.7%;涡流能量损失减少84%。此法可针对不同型号的锂电池尺寸进行各个出气管的位置与管径设计,并根据热氮气流速初步计算烘烤所需时间,避免了对现有烘烤时间的盲目性。对相似的真空烘烤工艺具有重要指导意义。     

基于永磁同步电机转子位置变化的混合开关频率调制技术

以电动汽车驱动用永磁同步电机为研究对象,提出一种新型混合开关频率调制策略,对其电压源逆变器的高频边带谐波电流优化进行了研究.首先,基于空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术基本原理与实现方式,建立了响应的Matlab/Simulink仿真模型,分析了高频边带谐波电流产生机理.其次,基于电机转子电角度位置变化提出了新型混合开关频率调制策略,以减少电压源逆变器工作过程中产生的谐波成分,优化边带谐波电流响应.最后,通过合理设定电机参数,对电机稳态运行过程中的逆变器开关频率进行在线调节以降低谐波电流及其相应的扩展频谱.仿真过程中进一步对固定开关频率、传统随机开关频率及新型混合开关频率控制策略的边带谐波电流进行了对比分析.结果表明,相比于传统随机调制策略,所提出的新型调制技术对开关频率及其倍频附近的边带谐波成分有较好的抑制效果,进而验证了所提出方法的有效性.     

锂离子电池真空烘烤箱内通气管道结构优化设计

在锂电池注液前须对锂电池电芯进行真空环境下的烘烤,热氮气作为烘烤介质,通过管道进入烘烤罐内。现有的通气管具有一个进气总管和若干个小出气管,但实际烘烤工作中发现,烘烤罐内的同批锂电池电芯烘烤后一致性很差,这会对电芯以后的注液等工序造成不能挽回的影响。根据流体力学等知识重新设计罐内通气管,通过详细计算罐内的各种能量损失,并运用CFD仿真软件对优化前后的通气管进行内部流体仿真分析。通过绘制管道的能量水头线,可详细观察罐内各位置的流体与能量等的参数大小及变化情况。结果表明,当进气管热氮气流速为10 m/s时,优化后的通风管的各出气管流出速度一致性较之前改善97.7%;涡流能量损失减少84%。此法可针对不同型号的锂电池尺寸进行各个出气管的位置与管径设计,并根据热氮气流速初步计算烘烤所需时间,避免了对现有烘烤时间的盲目性。对相似的真空烘烤工艺具有重要指导意义。     

油孔数目对浮环轴承润滑静特性的影响

以浮环轴承为研究对象，基于多相流理论建立其润滑有限元模型，推导摩擦功耗、内外油膜与所接触的固体元件的温升的解析表达式；利用FLUENT求解器与其自定义函数接口（UDF）对模型进行仿真计算；综合考虑试验条件的局限性，拓展在仿真计算中的轴颈角速度范围，进一步分析宽域润滑工况下浮动环均布的油孔数目对摩擦功耗、温升、浮动环转速、端泄流量等润滑静特性参数的影响。结果表明：浮动环油孔数目的增加会在一定程度上增大轴承内间隙润滑油的注入量；浮动环油孔数目越多，端泄温升越小，内外间隙变形越小，浮动环转速越快；浮动环油孔数目对内外油膜的摩擦功耗和油膜变化率的影响较小，对浮动环转速和内外油膜的端泄流量的影响较大。该研究为浮环轴承的设计和静特性分析提供了可靠的实验依据。     

纯电动汽车电液复合制动能量回收策略研究

为了进一步提升纯电动汽车的能量回收效率,提出一种电液复合制动能量管理策略.为解决低速时电机效率较小且存在转矩波动的问题,设置制动能量回收车速门限值为20 km/h.比较电机回收力矩最大值与法规规定的界限,取两者中最大为电机回收力矩.为了验证能量回收效果,搭建了SIMULINK逆向仿真模型,将该策略与无制动能量回收策略和...     

基于EEMD-RobustICA的车用永磁同步电机噪声源识别

针对电动汽车驱动用永磁同步电机噪声源问题,采用集合经验模态分解(EEMD)结合鲁棒性独立成分分析(Robust-ICA)方法对电机噪声信号进行分解与分离,利用傅里叶变换与小波变换相结合的方法对各噪声源进行频域与时频域分析。结果表明,EEMD-RobustICA的方法可以有效地识别出该永磁同步电机的主要独立噪声源,各噪声源的贡献量大小依次为开关频率噪声、径向电磁力噪声和机械噪声。开关频率噪声是一种高频瞬态噪声,在时频域上呈现周期性变化。径向电磁力噪声与机械噪声均为稳态低频噪声。基于EEMD-RobustICA的噪声源识别方法可以为降低永磁同步电机的噪声提供理论依据。     

锂电池极片不平度研究与辊压机结构优化分析

根据测量常规锂电池极片辊压过程后的厚度发现,极片厚度往往并不均匀。通过建立辊压机主动滚的受力数学模型,得出极片厚度不均匀机理。为改善这种现象,提高锂电池质量,提出对传统辊压机的结构优化改进,即在压辊两端安装轴承座与两组施力不同的液压缸。对优化后的辊压机进行Solidworks建模并进行优化分析,得到使压辊弯曲应力最小时应对液压缸的施力。并通过二次开发软件建立辊压极片的设计平台,可极大提高获取机构优化后的辊压机相关工作参数的速度。实验结果表明,优化后的辊压机可使锂电池极片厚度更为均匀,锂电池生产自动化水平度大幅提高。     

基于周期谐波扩频调制的永磁同步电机高频边带声振抑制

该文以电动汽车后桥驱动用12槽-10极永磁同步电机及其控制系统为研究对象,基于周期谐波扩频调制技术,对常规空间矢量脉宽调制（SVPWM）技术所引入的边带谐波成分与高频声振响应进行抑制与优化研究。分析了边带电流谐波频谱与径向电磁力主要的阶次特征分布。建立了完整的谐波扩频功率谱解析模型,对锯齿波和正弦波两种典型的周期信号进行了理论解析,并分析了扩频宽度和调制因子对抑制效果的影响。通过样机及测控实验平台,对不同工况下的边带电流谐波和声振响应进行了验证。结果表明,周期谐波扩频调制能够有效抑制边带电流谐波,多转速工况下噪声响应的中心频带优化20dBA以上;锯齿波扩频调制的抑制效果优于正弦波扩频调制;正弦波扩频调制对扩频宽度的变化较为敏感。