一种机电复合传动功率流通用分析系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种机电复合传动功率流通用分析系统及方法，系统包括：机电功率转换模块、机械功率转换模块、功率源单元及机械功率耦合单元；方法对系统中各功能单元的功率流分析，基于各功能单元的功率流分析方法及机电复合传动系统通用结构形成了机电复合传动功率流通用分析方法。本发明专利技术提出系统首次提出了机电复合传动系统通用结构，其结构准确且适用性高，其方法有效且可靠地实现了对机电复合传动功率流的准确分析及获取，适用于任意结构的机电复合传动系统，为机电复合传动功率流分析提供了有效的理论依据，完善了机电复合传动设计理论。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及混合动力车辆
，具体涉及一种机电复合传动功率流通用分析系统及方法。
技术介绍
电传动坦克装甲车辆能够适应新技术条件下未来战争的需求，具有广阔的军事应用前景。随着电力电子技术、控制技术、大功率永磁同步电机等一系列关键技术的突破，履带车辆机电复合传动技术的研究已成为世界各主要科技强国的新研发热点，如德国伦克公司的EMT600、EMT1100和英国QinetiQ公司的E-X-Drive等。机电复合传动通过功率耦合机构将传统的受一定刚性约束条件的机械功率流形式发展成具有多种拓扑结构的受刚性约束条件和受柔性约束条件的多种功率流复合的形式。因此，传统的单流传动、双流传动的功率流分析方法亟需进一步发展和完善，能够对功率耦合机构中各路功率流动进行详细的分析，并最终形成机电复合传动功率流通用分析方法。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供的一种机电复合传动功率流通用分析系统及方法，首次提出了机电复合传动系统通用结构，其结构准确且适用性高，该方法有效且可靠地实现了对机电复合传动功率流的准确分析及获取，适用于任意结构的机电复合传动系统，为机电复合传动功率流分析提供了有效的理论依据，完善了机电复合传动设计理论。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种机电复合传动功率流通用分析系统，所述系统包括：机电功率转换模块、机械功率转换模块、功率源单元及机械功率耦合单元；所述机电功率转换模块包括电机单元1及电机单元2；所述机械功率转换模块包括机械单元1、机械单元2、及分别设置在所述机械功率耦合单元两侧的机械单元3和机械单元4，所述机械单元1连接所述电机单元1及所述机械功率耦合单元，所述机械单元2连接所述电机单元2及所述机械功率耦合单元；所述功率源单元有2个，且分别设置与所述机械单元3和机械单元4连接。优选的，所述电机单元1包括电机M2和电机M3；所述电机M2和电机M3均连接至所述机械单元1；所述电机单元2为电机M1，且所述电机M1与所述机械单元2连接。优选的，所述机械单元1包括均连接至所述机械功率耦合单元的变速机构T3、变速机构T1及变速机构T2，且所述变速机构T1与所述电机M2连接，所述变速机构T2与所述电机M3连接；所述机械单元2为变速机构T8，且所述变速机构T8连接所述机械功率耦合单元与所述电机M1；所述机械单元3包括依次连接的侧传动T6及变速机构T4，且所述侧传动T6与一个所述功率源单元连接，所述变速机构T4连接至所述机械功率耦合单元；所述机械单元4包括依次连接的侧传动T7及变速机构T5，且所述侧传动T7与另一个所述功率源单元连接，所述变速机构T5连接至所述机械功率耦合单元。优选的，所述机械功率耦合单元包括功率耦合机构C2、及分别设置在所述功率耦合机构C2两侧的两个汇流排C1；一个所述汇流排C1与所述变速机构T4连接，另一个所述汇流排C1与所述变速机构T5连接；所述功率耦合机构C2连接所述变速机构T3、变速机构T1及变速机构T2。优选的，一个所述功率源单元为主动轮及履带R1，另一个所述功率源单元为主动轮及履带R2；所述主动轮及履带R1与所述侧传动T6连接；所述主动轮及履带R2与所述侧传动T7连接。一种机电复合传动功率流通用分析方法，所述方法用一种机电复合传动功率流通用分析系统实现，所述系统包括机电功率转换模块、机械功率转换模块、功率源单元及机械功率耦合单元；所述机电功率转换模块包括电机单元1及电机单元2；所述机械功率转换模块包括机械单元1、机械单元2、机械单元3和机械单元4；所述电机单元1包括电机M2和电机M3；所述电机单元2为电机M1，所述机械单元1包括均连接至所述机械功率耦合单元的变速机构T3、变速机构T1及变速机构T2；所述机械单元2为变速机构T8；所述机械单元3包括依次连接的侧传动T6及变速机构T4；所述机械单元4包括依次连接的侧传动T7及变速机构T5；所述机械功率耦合单元包括功率耦合机构C2、及分别设置在所述功率耦合机构C2两侧的两个汇流排C1；一个所述汇流排C1与所述变速机构T4连接，另一个所述汇流排C1与所述变速机构T5连接；所述功率耦合机构C2连接所述变速机构T3、变速机构T1及变速机构T2；一个所述功率源单元为主动轮及履带R1，另一个所述功率源单元为主动轮及履带R2；所述主动轮及履带R1与所述侧传动T6连接；所述主动轮及履带R2与所述侧传动T7连接；所述方法包括如下步骤：步骤1.输入功率流分析用的机电复合传动系统的参数；步骤2.根据输入参数，对所述机电复合传动功率流通用分析系统中的所述机械功率耦合单元、机电功率转换模块、机械功率转换模块及功率源单元进行功率流分析，得到功率流分析结果；步骤3.根据所述功率流分析结果，将所述机电复合传动功率流通用分析系统转化为功率流图，即得到当前机电复合传动装置的功率流图。优选的，所述步骤1包括：输入功率流分析用的机电复合传动系统的结构代码、功率源单元参数、机械功率转换单元参数、机械功率耦合单元参数及机电功率转换单元参数；其中，所述机械功率转换单元参数中包括结构描述矩阵；所述结构描述矩阵的获取方法包括：对所述机械功率耦合单元中的各个构件的受力端均进行描述；并用所述结构描述矩阵的一行描述所述机械功率耦合单元中构件的受力端。优选的，所述步骤2包括：步骤2-1：进行所述主动轮及履带R1、主动轮及履带R2、侧传动T6、侧传动T7、变速机构T4及变速机构T5的功率流分析；步骤2-2：根据所述机电复合传动系统的结构代码判断是否存在汇流排C1；若存在，则进入步骤2-4；若不存在，则进入步骤2-3；步骤2-3：对对所述机电复合传动功率流通用分析系统中的与所述汇流排C1相关得的各变量赋值；步骤2-4：进行所述汇流排C1、变速机构T8及电机M1的功率流分析；步骤2-5：根据所述机电复合传动系统的结构代码判断是否存在所述汇流排C2；若存在，则进入步骤2-6；若不存在，则进入步骤2-7；步骤2-6：进行所述汇流排C2的功率流分析；步骤2-7：对所述机电复合传动功率流通用分析系统中的与所述汇流排C2相关的各变量赋值；步骤2-8：根据所述机电复合传动系统的结构代码判断是否存在所述电机M2；若存在，则进入步骤2-9；若不存在，则进入步骤2-10；步骤2-9：进行所述变速机构T1及所述电机M2的功率流分析；步骤2-10：根据所述机电复合传动系统的结构代码判断是否存在所述电机M3；若存在，则进入步骤2-11；若不存在，则进入步骤2-12；步骤2-11：进行所述变速机构T2及电机M3的功率流分析；步骤2-12：根据所述机电复合传动系统的结构代码判断是否存在所述变速机构T3；若存在，则进入步骤2-13；若不存在，则进入步骤2-14；步骤2-13：进行所述变速机构T3的功率流分析；步骤2-14：输出全部的功率流分析结果。其中，所述步骤2-1中的对所述主动轮及履带R1及主动轮及履带R2进行功率流分析包括：计算所述主动轮及履带R1及所述主动轮及履带R2的转速、扭矩及功率。优选的，所述步骤2中对所述侧传动T6、侧传动T7、变速机构T4、变速机构T5、变速机构T8、变速机构T1、变速机构T2及变速机构T3的功率流分析的方法相同，均为求得各变速机构或侧传动的输出端转速、扭矩及功率；所述步骤2中的所述电机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机电复合传动功率流通用分析系统，其特征在于，所述系统包括：机电功率转换模块、机械功率转换模块、功率源单元及机械功率耦合单元；所述机电功率转换模块包括电机单元1及电机单元2；所述机械功率转换模块包括机械单元1、机械单元2、及分别设置在所述机械功率耦合单元两侧的机械单元3和机械单元4，所述机械单元1连接所述电机单元1及所述机械功率耦合单元，所述机械单元2连接所述电机单元2及所述机械功率耦合单元；所述功率源单元有2个，且分别设置与所述机械单元3和机械单元4连接。

【技术特征摘要】
1.一种机电复合传动功率流通用分析系统，其特征在于，所述系统包括：机电功率转换模块、机械功率转换模块、功率源单元及机械功率耦合单元；所述机电功率转换模块包括电机单元1及电机单元2；所述机械功率转换模块包括机械单元1、机械单元2、及分别设置在所述机械功率耦合单元两侧的机械单元3和机械单元4，所述机械单元1连接所述电机单元1及所述机械功率耦合单元，所述机械单元2连接所述电机单元2及所述机械功率耦合单元；所述功率源单元有2个，且分别设置与所述机械单元3和机械单元4连接。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电机单元1包括电机M2和电机M3；所述电机M2和电机M3均连接至所述机械单元1；所述电机单元2为电机M1，且所述电机M1与所述机械单元2连接。3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述机械单元1包括均连接至所述机械功率耦合单元的变速机构T3、变速机构T1及变速机构T2，且所述变速机构T1与所述电机M2连接，所述变速机构T2与所述电机M3连接；所述机械单元2为变速机构T8，且所述变速机构T8连接所述机械功率耦合单元与所述电机M1；所述机械单元3包括依次连接的侧传动T6及变速机构T4，且所述侧传动T6与一个所述功率源单元连接，所述变速机构T4连接至所述机械功率耦合单元；所述机械单元4包括依次连接的侧传动T7及变速机构T5，且所述侧传动T7与另一个所述功率源单元连接，所述变速机构T5连接至所述机械功率耦合单元。4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述机械功率耦合单元包括功率耦合机构C2、及分别设置在所述功率耦合机构C2两侧的两个汇流排C1；一个所述汇流排C1与所述变速机构T4连接，另一个所述汇流排C1与所述变速机构T5连接；所述功率耦合机构C2连接所述变速机构T3、变速机构T1及变速机构T2。5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，一个所述功率源单元为主动轮及履带R1，另一个所述功率源单元为主动轮及履带R2；所述主动轮及履带R1与所述侧传动T6连接；所述主动轮及履带R2与所述侧传动T7连接。6.一种机电复合传动功率流通用分析方法，所述方法用一种机电复合传动功率流通用分析系统实现，所述系统包括机电功率转换模块、机械功率转换模块、功率源单元及机械功率耦合单元；所述机电功率转换模块包括电机单元1及电机单元2；所述机械功率转换模块包括机械单元1、机械单元2、机械单元3和机械单元4；所述电机单元1包括电机M2和电机M3；所述电机单元2为电机M1，所述机械单元1包括均连接至所述机械功率耦合单元的变速机构T3、变速机构T1及变速机构T2；所述机械单元2为变速机构T8；所述机械单元3包括依次连接的侧传动T6及变速机构T4；所述机械单元4包括依次连接的侧传动T7及变速机构T5；所述机械功率耦合单元包括功率耦合机构C2、及分别设置在所述功率耦合机构C2两侧的两个汇流排C1；一个所述汇流排C1与所述变速机构T4连接，另一个所述汇流排C1与所述变速机构T5连接；所述功率耦合机构C2连接所述变速机构T3、变速机构T1及变速机构T2；一个所述功率源单元为主动轮及履带R1，另一个所述功率源单元为主动轮及履带R2；所述主动轮及履带R1与所述侧传动T6连接；所述主动轮及履带R2与所述侧传动T7连接；其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤1.输入功率流分析用的机电复合传动系统的参数；步骤2.根据输入参数，对所述机电复合传动功率流通用分析系统中的所述机械功率耦合单元、机电功率转换模块、机械功率转换模块及功率源单元进行功率流分析...

【专利技术属性】
技术研发人员：盖江涛，周广明，袁艺，孙占春，马田，马长军，曾根，刘翼，韩政达，帅志斌，张欣，陈泳丹，万帆，
申请(专利权)人：中国北方车辆研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11