小型电动叉装车动力系统设计(含CAD零件图装配图)(任务书,开题报告,文献摘要,外文翻译,论文说明书16000字,CAD图4张)
摘要
本文以一款小型传统内燃机叉装车为原型，将其设计成为电动叉装车，主要是在动力系统方面进行改进和设计。考虑到纯电动车和纯燃料电池车存在的一些实际问题，综合考虑各种动力系统设计方案，本着可行性与实用性原则，最终选择燃料电池加蓄电池的混合驱动设计方案。
论文主要研究了驱动电机、燃料电池与蓄电池的选型确定与参数计算。基于matlab/simulink环境搭建了电动机研究特性的仿真模型，进一步通过仿真结果进行分析。与此同时，本着达到最佳燃油经济性的设计原则，通过matlab编程，对燃料电池和蓄电池进行了功率分配的最优化设计。
研究结果表明：对于驱动电机、燃料电池和蓄电池，参数确定之后，进行合适的选型匹配，可以达到传动内燃机叉装车的运行工况要求，小型叉装车电动化方案具有可行性。
本文的特色：不仅提出了小型叉装车的电动化设计方案（主要针对动力系统而言），而且是在纯电动叉装车和纯燃料电池叉装车的基础上进一步提出了燃料电池和蓄电池的混动结构，这种新的设计方案具有更强的工程实际意义与更加广阔的发展前景。
关键词：电动叉装车；元件选型；电机仿真；功率分配
Abstract
This paper takes a small traditional internal combustion engine forklift truck as the prototype and designs it into an electric forklift truck, mainly improving and designing the power system.Considering some practical problems of pure electric vehicles and pure fuel cell vehicles, and considering various power system design schemes comprehensively, based on the principle of feasibility and practicability, the hybrid drive design scheme of fuel cell and battery is finally selected.
This paper mainly studies the type selection and parameter calculation of drive motor, fuel cell and battery, Based on matlab/simulink environment, a simulation model of the research characteristics of the motor is built, and the simulation result is further analyzed. At the same time, in order to achieve the best fuel economy design principle, the optimal power distribution scheme of fuel cell and battery is designed by matlab programming.
The research results show that: for the drive motor, fuel cell and battery, after the parameters are determined, the appropriate selection and matching can meet the requirements of the operation condition of the fork truck of the transmission internal combustion engine, and the electrification scheme of the small fork truck is feasible.
This article features: not only put forward the electric design scheme of small fork truck loading (mainly for the power system), and it is in the pure electric fork fork truck loading and the pure fuel cell loading on the basis of further put forward the fuel cell and hybrid structure of the storage battery, this new design has better practical significance and more broad prospects for development.
KeyWords：electric fork truck；components selection；motor simulation；power distribution
目录
第1章绪论 1
1.1研究背景与意义 1
1.2国内外研究现状 1
1.2.1燃料电池汽车的研究现状 2
1.2.2纯电动汽车的研究现状 2
1.2.3国外电动叉装车的研究现状 2
1.2.4国内电动叉装车的研究现状 3
1.3本文设计目标 3
第2章电动叉装车动力系统设计方案 4
2.1新能源汽车常见动力系统设计方案 4
2.1.1纯燃料电池动力系统 4
2.1.2纯蓄电池动力系统 4
2.1.3蓄电池加内燃机混合动力系统 4
2.1.4燃料电池加蓄电池混合动力系统 5
2.1.5燃料电池加超级电容器混合动力系统 5
2.1.6燃料电池加蓄电池加超级电容器混合动力系统 6
2.2本文电动叉装车动力系统设计方案的确定 7
第3章电池与电机的选取 8
3.1燃料电池的选取 8
3.1.1常用燃料电池的分类 8
3.1.2质子交换膜燃料电池 8
3.2蓄电池的选取 9
3.2.1铅酸动力电池 9
3.2.2镍氢动力电池 10
3.2.3锂离子动力电池 10
3.3电机的选取 10
3.3.1直流有刷电机 10
3.3.2开关磁阻电机 11
3.3.3永磁同步电机 11
3.3.4交流异步电机 11
第4章整车设计参数 13
4.1原始车型的选定 13
4.2可以直接使用的参数 13
4.3通过查阅资料初选的参数 13
4.3.1满载最大爬坡度i_max 13
4.3.2传动比参数 13
4.3.3滚动阻力系数f 14
4.3.4传动系统效率η 14
4.4通过计算得到的参数 14
4.4.1空载滚动半径r_1和满载滚动半径r_2 14
4.4.2空载最大车速v_1和满载最大车速v_2 15
4.5整车设计参数的最终确定 15
第5章电机参数的计算 16
5.1电动机功率的计算 16
5.2电动机转速的计算 16
5.3电动机转矩的计算 16
5.4电动机主要参数的确定 17
第6章电动机的仿真模拟 18
6.1基于simulink环境的电机选型 18
6.2电动机仿真模型的搭建 18
6.3电动机仿真结果的分析 21
第7章燃料电池和蓄电池功率分配方案的最优化设计 23
7.1初始约束条件的确定 23
7.2混合度的概念引入及其范围的确定 23
7.3等效耗氢量概念的引入 25
7.4基于实验数据求得燃油经济性最佳时的h值 26
7.5燃料电池和蓄电池功率具体数值的确定 28
第8章动力系统整体工作分析 30
第9章总结与展望 32
9.1向前总结 32
9.2向后展望 32
参考文献 33
致谢 35
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