串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)APU結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

動(dòng)機(jī)為170~190kw的6缸機(jī)，采用串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)之后，發(fā)動(dòng)機(jī)只工作在優(yōu)化的工況區(qū)域，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率的要求可以降低很多。 經(jīng)仿真計(jì)算，apu系統(tǒng)所需的平均功率約為40kw,標(biāo)定功率不低于70kw,峰值功率不低于80kw。發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率至apu輸出功率的轉(zhuǎn)換效率為80%～85%,因此對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的基本要求為標(biāo)定功率大于87kw,峰值功率大于100kw,功率50kw附近有較高效率。因此，本研究最終選擇4ct180天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)，該機(jī)標(biāo)定功率132kw,標(biāo)定功率轉(zhuǎn)速2300r/min,最大扭矩680n·m,最大扭矩轉(zhuǎn)速1500r/min,排放達(dá)到歐洲標(biāo)準(zhǔn)。發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)化工況區(qū)域?yàn)?200～1500r/min,在此區(qū)間內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出功率為106kw,滿足設(shè)計(jì)要求。 發(fā)電機(jī)的選取必須與發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出相匹配。交流永磁同步電機(jī)具有效率高、功率密度大的特點(diǎn)，適合用作apu的發(fā)電機(jī)。本研究選擇stamforduc274c發(fā)電機(jī)，其標(biāo)定狀態(tài)為100kva,380v,152a（最大電流），50hz,1500r/min,勵(lì)磁輸入為42v,5a,輸入軸可承受轉(zhuǎn)矩大于700n·m。發(fā)電機(jī)的輸出還需經(jīng)過整流器由