雙能量
關(guān)注創(chuàng)建者：一條馬叉蟲 創(chuàng)建時(shí)間：2020-07-22
雙能量的實(shí)例教程
編者：
今天是【ATC會(huì)議】資料連載的最后一天，有兩篇資料分享給大家：
徐向陽(yáng)《純電動(dòng)重型商用車雙電機(jī)電驅(qū)總成（eDMT）能量管理策略》等
高炳釗《電動(dòng)汽車動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)》
02
高炳釗
電動(dòng)汽車動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)
具體來(lái)看，它是目前“中國(guó)品牌首個(gè)也是唯一雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)“的DHT，能夠?qū)崿F(xiàn)單/雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)、增程、并聯(lián)、發(fā)動(dòng)機(jī)直驅(qū)、單/雙電機(jī)能量回收、行車/駐車充電等9種高效能工作模式，不僅可以滿足用戶全場(chǎng)景出行的需求，還能實(shí)現(xiàn)對(duì)關(guān)鍵核心技術(shù)的自主控制。
另外，基于雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)的構(gòu)型基礎(chǔ)，奇瑞混動(dòng)DHT擁有11個(gè)組合擋位，運(yùn)行中由控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)計(jì)算最優(yōu)工作擋位，配合奇瑞獨(dú)創(chuàng)的FIO定點(diǎn)噴射油冷電機(jī)技術(shù)、TEM超高效雙電機(jī)動(dòng)力分配技術(shù)、超平順TSD雙軸驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)等混動(dòng)集成技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了駕乘動(dòng)力性、平順性和經(jīng)濟(jì)性的極佳平衡。
率先搭載奇瑞全功能混動(dòng)構(gòu)型DHT的瑞虎8 PLUS PHEV
（圖片來(lái)源：奇瑞控股）
從用戶出行體驗(yàn)方面來(lái)看，奇瑞全功能混動(dòng)構(gòu)型DHT可實(shí)現(xiàn)整箱扭矩密度35N?m/kg，輸入扭矩510N?m，NEDC工況電驅(qū)動(dòng)平均效率>90%，最高傳動(dòng)效率>97.6%，低電量模式節(jié)油率>50%，其純電動(dòng)總聲壓級(jí)僅75分貝，設(shè)計(jì)壽命是行業(yè)水平的1.5倍。據(jù)悉，即將搭載該產(chǎn)品上市的瑞虎 PLUS PHEV，零百加速進(jìn)入5秒內(nèi)，百公里綜合油耗<1L。
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展開 首先，它是雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)“的DHT，能夠?qū)崿F(xiàn)單/雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)、增程、并聯(lián)、發(fā)動(dòng)機(jī)直驅(qū)、單/雙電機(jī)能量回收、行車/駐車充電等9種高效能工作模式，不僅可以滿足用戶全場(chǎng)景出行的需求，還能實(shí)現(xiàn)對(duì)關(guān)鍵核心技術(shù)的自主控制。基于雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)的構(gòu)型基礎(chǔ)，奇瑞混動(dòng)DHT擁有11個(gè)組合擋位，運(yùn)行中由控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)計(jì)算工作擋位，配合奇瑞獨(dú)創(chuàng)的FIO定點(diǎn)噴射油冷電機(jī)技術(shù)、TEM超高效雙電機(jī)動(dòng)力分配技術(shù)、超平順TSD雙軸驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)等混動(dòng)集成技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了駕乘動(dòng)力性、平順性和經(jīng)濟(jì)性的平衡。
從能量到效率、品質(zhì)的一系列“高光”數(shù)據(jù)，能直觀地展現(xiàn)奇瑞全功能混動(dòng)構(gòu)型DHT將給用戶帶來(lái)怎樣的出行體驗(yàn)：它擁有整箱扭矩密度35N·m/kg，輸入扭矩510N·m。它的NEDC工況電驅(qū)動(dòng)平均效率>90%，最高傳動(dòng)效率>97.6%，低電量模式節(jié)油率>50%。它的純電動(dòng)總聲壓級(jí)僅75分貝，設(shè)計(jì)壽命是行業(yè)水平的1.5倍。即將搭載這款DHT上市的瑞虎 PLUS PHEV，零百加速進(jìn)入5秒內(nèi)，百公里綜合油耗<1L。
燃油、混動(dòng)、純電、氫動(dòng)力 全域動(dòng)力布局
在奇瑞全功能混動(dòng)構(gòu)型DHT亮相之前，很多人對(duì)奇瑞動(dòng)力的印象還主要停留在傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域。作為自主品牌中絕對(duì)的發(fā)動(dòng)機(jī)“技術(shù)狂人”，奇瑞在中國(guó)自主品牌發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。
奇瑞傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)在過(guò)去20多年中，先后6次獲得“‘中國(guó)芯’十佳發(fā)動(dòng)機(jī)”稱號(hào)，新近上市的1.6TGDI和2.0TGDI第三代發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品性能達(dá)到了國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。正在開發(fā)的奇瑞第四代發(fā)動(dòng)機(jī)采用米勒和阿特金森循環(huán)、EGR稀釋技術(shù)和i-HEC智效燃燒系統(tǒng)，熱效率達(dá)到38%~43%，且全面匹配48V、HEV和PHEV等電氣化技術(shù)。奇瑞第五代發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品也開始預(yù)研，采用射流預(yù)燃、稀薄燃燒等技術(shù)，熱效率突破45%以上。
展開 ——科研到工程：Abaqus Goldak 雙橢球 + FROM FILE 實(shí)現(xiàn)可復(fù)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果（含 Goldak 熱源 DFLUX ）
適用人群：做焊接/鍵合殘余應(yīng)力/變形預(yù)測(cè)、增材制造熱-力場(chǎng)分析的工程師與研究生
代碼環(huán)境：Abaqus/CAE 2019（Python 2.7），Abaqus/Standard（DFLUX Fortran 子程序）
本文提供 兩個(gè)腳本（Abaqus/CAE Python 自動(dòng)網(wǎng)格建模腳本 + Fortran DFLUX 熱源子程序）梳理成一套可復(fù)用的 有限元計(jì)算流程：
從物理到實(shí)現(xiàn) 的清晰鏈路：能量輸入 → 傳熱 → 溫度–時(shí)間歷程 → FROM FILE 映射 → 彈塑性力學(xué)響應(yīng)；
建模與求解流程：幾何、分區(qū)、網(wǎng)格、邊界、步長(zhǎng)、輸出與文件命名；
Goldak 雙橢球熱源與熱力耦合理論： 在 DFLUX 中的實(shí)現(xiàn)原理與關(guān)鍵參數(shù)；
目錄
- 用 Abaqus 做焊接/鍵合熱-力耦合的“一鍵批量建模與計(jì)算”
- 目錄
- 1. 為什么要做焊接/鍵合熱-力耦合？
- 2. Goldak 雙橢球熱源與能量守恒
- 3. 總體流程與工程目錄
- 4. 熱分析建模要點(diǎn)（Thermal）
- 5. 力學(xué)分析建模要點(diǎn)（Mechanical）
- 6. 自動(dòng)化批量建模腳本（Python，最終版）
- 7. DFLUX：Goldak 體熱源子程序（Fortran）
- 8. 模型驗(yàn)證
- 9. 參考參數(shù)與推薦文獻(xiàn)
1. 為什么要做焊接/鍵合熱-力耦合？
焊接/鍵合是強(qiáng)非線性、強(qiáng)非穩(wěn)態(tài)的多物理場(chǎng)過(guò)程：移動(dòng)熱源瞬時(shí)把能量輸入到極小體積，熱擴(kuò)散與對(duì)流/輻射把能量帶走，材料在不同溫度區(qū)間內(nèi)經(jīng)歷彈性–塑性–循環(huán)硬化乃至回復(fù)。
展開 首先嘗到甜頭的當(dāng)然是比亞迪，DM-i混動(dòng)系統(tǒng)采用了P1+P3雙電機(jī)，單檔串并聯(lián)構(gòu)型，通過(guò)增加大功率電機(jī)和大容量電池，使得發(fā)動(dòng)機(jī)成為動(dòng)力的輔助部件，再結(jié)合混合動(dòng)力能量管理策略，最終達(dá)到多用電，少用油的效果。
其次是長(zhǎng)城，其檸檬DHT混動(dòng)系統(tǒng)采用雙電機(jī)方案，從構(gòu)型上看同樣與本田i-MMD原理類似。不同之處在于檸檬DHT混動(dòng)系統(tǒng)在發(fā)動(dòng)機(jī)輸出側(cè)搭載了一個(gè)兩擋變速箱。兩擋變速箱一方面可以更好地調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的工作轉(zhuǎn)速，保證了燃油經(jīng)濟(jì)性表現(xiàn)；另一方面克服了這類車型高速動(dòng)力性表現(xiàn)不足的缺陷，通過(guò)換擋實(shí)現(xiàn)在高車速時(shí)提供更高輸出扭矩，兼顧了車輛的經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性。
吉利雷神智擎Hi·X混動(dòng)系統(tǒng)采用串并聯(lián)模式，系統(tǒng)支持HEV和PHEV車型，其中最關(guān)鍵的則是3擋DHT Pro，作為智能能量控制中樞，在三擋大速比范圍的智能調(diào)控能力，讓發(fā)動(dòng)機(jī)與電機(jī)始終保持高效區(qū)間運(yùn)行，而20種駕駛工況的無(wú)感切換，不僅有效降低油耗，而且能夠滿足消費(fèi)者對(duì)各種工況、動(dòng)力的充分需求。特別是與多數(shù)混動(dòng)系統(tǒng)只能在高速狀態(tài)下才能啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)不同，雷神混動(dòng)在20 km/h以上便可進(jìn)入并聯(lián)直驅(qū)模式，大幅減少能量損失，提升系統(tǒng)效率20%。
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Goldak 雙橢球熱源、能量守恒與熱力耦合
符號(hào)：坐標(biāo) ；熱源中心位置 ；半軸 ；有效功率 ；分配系數(shù) （滿足 ）。
子域和電芯尺度之間的域間耦合是通過(guò)平均源項(xiàng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，以消除雙電勢(shì)和能量方程中的任何空間依賴性。電芯尺度到子域的耦合是直接在子域方程中使用空間解析變量實(shí)現(xiàn)的。電池模組的端子和母線發(fā)熱均使用焦耳熱模型。
ECM模型支持一階和二階，前者具有簡(jiǎn)單性的優(yōu)點(diǎn)（例如參數(shù)更少），后者提供更準(zhǔn)確的電芯的電壓響應(yīng)。
國(guó)家能源集團(tuán)低碳研究院則開發(fā)了全釩液流電池流過(guò)式電堆技術(shù)，實(shí)現(xiàn)液流電池電堆功率密度和能量效率雙提升。
上海電氣集團(tuán)中央研究院儲(chǔ)能液流電池產(chǎn)品部自2011年創(chuàng)建以來(lái)致力于液流電池儲(chǔ)能產(chǎn)品的自主研發(fā)，攻克了電池設(shè)計(jì)、電池密封、電池自動(dòng)化制造工藝、系統(tǒng)集成等一系列關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，研發(fā)出5kW/25kW/50kW的釩液流電池電堆。
奇瑞鯤鵬動(dòng)力DHT則與吉利的雷神混動(dòng)有些類似，混聯(lián)式變速箱DHT具備3擋9模11速的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，3擋即擁有超高效率的3個(gè)物理?yè)跷唬軌驊?yīng)對(duì)的工況更多；9模就是9種工作模式全場(chǎng)景覆蓋，包括單/雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)、增程、并聯(lián)、發(fā)動(dòng)機(jī)直驅(qū)、單/雙電機(jī)能量回收、行車/駐車充電9種工作模式；11速表示可實(shí)現(xiàn)起步、中低速、高架、超車等11種駕駛路況智能切換。
編者：
今天是【ATC會(huì)議】資料連載的最后一天，有兩篇資料分享給大家：
徐向陽(yáng)《純電動(dòng)重型商用車雙電機(jī)電驅(qū)總成（eDMT）能量管理策略》等
高炳釗《電動(dòng)汽車動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)》
圖1 多軸沖擊試驗(yàn)結(jié)果曲線
時(shí)間-載荷-能量雙縱軸曲線，時(shí)間-載荷曲線中的最高點(diǎn)為樣板被擊穿過(guò)程中的最大載荷，其對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)在時(shí)間-能量曲線中的能量為最大載荷時(shí)樣板所吸收的能量。時(shí)間-能量曲線的最高點(diǎn)表示樣板被擊穿前后所吸收的總能量。
首先，它是雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)“的DHT，能夠?qū)崿F(xiàn)單/雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)、增程、并聯(lián)、發(fā)動(dòng)機(jī)直驅(qū)、單/雙電機(jī)能量回收、行車/駐車充電等9種高效能工作模式，不僅可以滿足用戶全場(chǎng)景出行的需求，還能實(shí)現(xiàn)對(duì)關(guān)鍵核心技術(shù)的自主控制。
具體來(lái)看，它是目前“中國(guó)品牌首個(gè)也是唯一雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)“的DHT，能夠?qū)崿F(xiàn)單/雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)、增程、并聯(lián)、發(fā)動(dòng)機(jī)直驅(qū)、單/雙電機(jī)能量回收、行車/駐車充電等9種高效能工作模式，不僅可以滿足用戶全場(chǎng)景出行的需求，還能實(shí)現(xiàn)對(duì)關(guān)鍵核心技術(shù)的自主控制。
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