汽車作為我國工業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè),在當(dāng)今節(jié)能減排和環(huán)保的社會條件下,為了實現(xiàn)我國汽車行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,我國未來汽車的發(fā)展目標(biāo)便是大力發(fā)展新能源汽車產(chǎn)業(yè)。饋能減振器是一種新型的減振器,它在實現(xiàn)減振的同時,還能回收原來被傳統(tǒng)減振器以熱能耗散掉的那部分能量,代表著未來減振器的發(fā)展方向。目前新能源汽車發(fā)展的主要瓶頸是續(xù)航里程的不足,而饋能減振器可進(jìn)行能量回收,將回收的能量供給新能源汽車的動力電池,提高新能源汽車?yán)m(xù)航里程和汽車對能量的利用效率。正是基于此出發(fā)點,本文開展新能源汽車饋能減振器方案設(shè)計及其性能研究,在能源短缺和環(huán)境惡化的時代條件下,具有極高的理論研究意義和重大的經(jīng)濟效益,更好地推動我國汽車行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。本文的主要研究工作如下：首先,饋能減振器的結(jié)構(gòu)選型和方案的模塊化設(shè)計。根據(jù)檢索文獻(xiàn)總結(jié)列出了四種較為可行的饋能減振器的結(jié)構(gòu)方案,說明了各種方案的結(jié)構(gòu)布局以及工作原理,同時分析了每種結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點。然后提出饋能減振器的設(shè)計原則,在此基礎(chǔ)上設(shè)計出一種新型的饋能減振器結(jié)構(gòu)方案,并采用模塊化設(shè)計的思路,完成饋能減振器的能量輸入模塊設(shè)計、能量傳輸模塊設(shè)計、發(fā)電模塊設(shè)計和能量存儲模塊設(shè)計。其次,饋能減振器動力學(xué)分析與性能仿真。建立該饋能減振器動力學(xué)模型,對饋能減振器的阻尼力和饋能特性進(jìn)行理論分析。在Matlab/Simulink中建立饋能減振器的仿真模型,對饋能減振器在不同輸入激勵下和不同外接負(fù)載條件下進(jìn)行示功特性仿真和饋能特性仿真。示功特性仿真結(jié)果表明饋能減振器的阻尼力與輸入激勵成正比,滿足傳統(tǒng)減振器的性能要求,并且饋能減振器的阻尼力與外接負(fù)載成反比,調(diào)節(jié)電機的外接負(fù)載來實現(xiàn)阻尼力可控。而饋能特性仿真結(jié)果表明饋能功率跟輸入激勵成正比關(guān)系,而與外接負(fù)載成反比關(guān)系。最后,饋能減振器樣機制作及其臺架試驗研究。為了驗證本文所設(shè)計的饋能減振器的原理可行性和掌握其工作特性,制作了饋能減振器樣機。結(jié)合西南交通大學(xué)MTS實驗室中的試驗臺架,對饋能減振器樣機進(jìn)行示功特性試驗和饋能特性試驗。分析饋能減振器在不同輸入激勵和不同外接負(fù)載下的示功特性和饋能特性,最終試驗結(jié)論與仿真結(jié)論一致。通過樣機制作和試驗,初步實現(xiàn)了該饋能減振器的預(yù)期功能,不僅實現(xiàn)減振功能,而且能夠?qū)p振器的振動能量回收。
