纯电动公交车高压系统的安全分析及预防措施

纯电动客车采用大容量、高电压的锂离子动力电池系统,高压电器总成包括驱动电机、电机控制器,高压辅助设备(油泵变频器、气泵变频器、DC/DC电源变换器、PDU集成控制器等)。高压系统的安全隐患及高压电伤害问题会出现在车辆运行和维修中。

考虑速度模式的纯电动公交进出站生态驾驶策略

新能源汽车的大力推广给节能减排带来新机遇的同时,也突显出由于动力系统与传统燃油车存在差异,驾驶人延用传统燃油车的操作方式与驾驶习惯引起电动汽车能耗高的问题。为增加进站能量回收,减少出站能量消耗,本文考虑实际进出站速度模式建立进出站生态驾驶策略。首先,采集纯电动快速公交自然驾驶数据,分析其与燃油公交车的能量消耗差异性。其次,剖析实际进出站速度模式,并基于此分别建立5种考虑速度模式的进站减速策略和出站加速策略,对比能源消耗率分别确定进站和出站生态驾驶策略。之后,在基于速度模式生态驾驶策略的基础上,建立基于快速基因非支配排序的遗传算法(NSGA-Ⅱ)的生态驾驶策略。最后,利用3种驾驶风格下的实际进出站数据验证两种生态驾驶策略的节能效益。结果发现,基于速度模式和NSGA-Ⅱ的生态驾驶策略对耗能型、一般型和节能型这3种驾驶风格的节能率分别为17.04%/23.58%、14.76%/21.48%和5.78%/13.21%,提出的策略对于耗能型驾驶风格的节能率最高,其次为一般型,对节能型驾驶风格的节能率最低。基于NSGA-Ⅱ的策略比基于速度模式的策略节能7.89%。

纯电动和燃油公交车的火灾发展特性数值模拟研究

为了研究纯电动和燃油公交车火灾发展特性的异同,采用FDS数值模拟方法,考虑动力电池发生热失控喷射释放可燃气体并燃烧形成喷射火,对比电池包和燃油两类典型点火源下,公交车整车燃烧的热烟释放与火灾发展特性。结果表明:对于10.5 m长的纯电动和燃油公交车火灾,火灾增长速率均位于超快速火和快速火之间,在前500 s燃油公交车的热释放速率(Heat Release Rate,HRR)大于电动公交车,然而电动公交车HRR在500 s后大于燃油车;纯电动和燃油公交车峰值热释放速率(Peak Heat Release Rate,PHRR)分别为25.4 MW和24.2 MW,总热释放量(Total Heat Release,THR)分别为20.2 GJ和17.5 GJ,电动公交车相比燃油车具有更高的PHRR和THR,但PHRR达峰时间滞后144 s;在点火源距离后门较近和火灾前期100 s门窗均处于关闭状态最不利情况下,相比燃油公交车,电动车上部内饰的引燃时间提前、下部有所延迟,后天窗附近窗户破窗时间提前;在公交车火灾发展中,电动车窗户等开口部位处溢流火的高度大于燃油车,1 min内是人员逃生关键时间,且车厢内中后部温度均高于前部。

基于规则的信号交叉口纯电动公交节能驾驶策略

为解决纯电动公交在通过信号交叉口时能耗较大的问题,本文提出一种旨在最小化电量消耗的基于规则的两阶段驾驶策略,能够实现通行策略场景的合理划分选择及充分优化加减速调整曲线凹凸性,同时,不牺牲乘客舒适度和通行时间。在策略第1阶段,结合车辆运行状态和通过车路协同技术获取的交叉口信号相位和时序信息,提出4种交叉口通行策略的划分与判断选择方式,包括匀速通过策略、加速通过策略、减速通过策略和制动停车策略;在策略第2阶段,利用基于XGBoost算法的能耗估算模型和基于加减速特征参数的曲线模型,优化策略场景中匀速过程、加速过程和减速过程的速度曲线;最后,结合VISSIM仿真验证4种通行策略的有效性。结果表明,所提出的策略可以有效减少电量消耗,在4种驾驶场景下,降低了29.8%~34.2%的能耗。此外,分析发现,在经济车速以上和以下的最佳速度节能曲线均为凹凸形曲线,因此,通过对比实验进行不同速度调整范围的最节能曲线凹凸性规律总结,该结论可以为纯电动公交车的节能驾驶提供更易于操作的驾驶引导。

不同驱动系统下纯电动汽车关键性能对比研究

为比较纯电动汽车不同驱动系统的关键性能,基于同一整车参数和某公司提供的可变绕组永磁同步电机试验数据,对纯电动汽车电机驱动系统开展了相关研究。基于精英保留遗传算法和动态规划理论,对单挡、两挡电控机械式自动变速器驱动系统的速比进行了设计优化。采用了精英保留遗传算法和动态规划理论对系统速比进行设计优化,并对可变绕组永磁同步电机绕组切换过程进行了动力性和经济性设计。仿真结果表明,在动力性上,两挡自动变速器驱动系统的加速性能最优;在经济性上,可变绕组永磁同步电机驱动系统的百公里能耗最小,单挡自动变速器驱动系统的动力性和经济性表现最不理想。

某纯电动车电池包与乘员舱降温分析与优化

电动汽车动力电池温度直接影响动力电池的充放电性能,进而影响整车的热安全性能、动力性以及经济性。乘员舱内部温度控制关系整车的舒适性。通常,电池包的热管理系统和乘员舱空调系统集成在一起,对空调系统的设计提出了更高的要求。文中以某EV车型为研究对象,设计了一套集成式热管理系统,通过动力电池和空调系统热负荷的计算,分解得到系统的需求,再通过仿真分析手段对电池包和乘员舱降温性能进行预测,针对不满足要求的工况进行了优化,结果表明优化后的方案能够满足电池包和乘员舱降温的需求。

纯电动公交车充电连接装置故障分析及预防措施

纯电动公交车运行一定里程后,需补充电能(即充电)。电动公交车到充电站充电,车与站的充电连接装置(充电插座和充电插头)如果出现故障,不仅不能正常充电,而且还有安全风险。现以北京公交运营使用的纯电动公交车为例,阐述纯电动车辆在充电过程中充电连接装置损坏的原因和产生故障的机理。并对规避纯电动车辆充电过程中存在的风险提供参考解决措施,以及充电过程中产生故障时的解决方案。

基于实际工况的纯电动汽车能耗分析

当前我国纯电动汽车产业快速发展,发展纯电动汽车是减少化石能源消耗和缓解日益严重的气候问题的重要措施之一。但电动汽车普遍存在动力电池能量密度低,导致续航里程短,续航里程估计不精确,驾驶员容易产生里程焦虑的问题,这是阻碍推广纯电动汽车的一个原因。本文以实际道路试验为依托,进行纯电动汽车能量消耗量的讨论,并在此基础上建立基于LSTM网络的纯电动汽车瞬时能量消耗量估算模型。纯电动车作为汽车节能减排技术发展的重要方向之一,已引起各国政府的重视。我国政府制定了与电动汽车续航里程相关的电动汽车购买补贴政策。不断提高动力电池能量密度是解决电动汽车续航里程不足的关键技术。

风量对纯电动汽车低温热泵空调系统结融霜的影响

纯电动汽车在低温制热环境下出现结霜快、难除霜的问题,可导致汽车空调系统运行性能下降,提出采用准双级压缩技术的纯电动汽车低温热泵空调系统的实验装置,使用新型制冷剂R1234yf,在中压补气方式下,分析不同风量对系统制热性能与结霜的影响,并分析在逆循环除霜法下不同风量的融霜效果。结果显示:在车外环境温度为1℃、车外相对湿度为70%、主阀和补阀的过热度分别为5 K和10 K的条件下,车内风机送风量为80%时,蒸发温度由0.46℃下降到-22.55℃,制热量降低42.2%,COP降低28.8%,结霜时间和融霜时间分别比60%风量时减少4.85%和8.82%;车内风机送风量为100%时,蒸发温度由-0.26℃下降到-23.55℃,制热量降低42.8%,COP降低26.8%,结霜时间和融霜时间分别比60%风量时减少7.77%和13.24%。

基于ADVISOR的纯电动汽车变速器传动比设计与仿真

以某型号纯电动汽车为研究对象,设计纯电动汽车两挡变速器传动比,基于ADVISOR软件对固定速比减速器和两挡变速器的整车进行了仿真,可知两挡变速器能够满足汽车的动力性和经济性要求,为纯电动汽车的整车设计开发提供了依据。

高寒地区纯电动汽车电池热管理系统实用技术探究

新能源汽车动力电池在低温环境下的能量衰减,制约了纯电动汽车的发展。针对电池热管理系统寒冷天气的技术性能,主要基于保温、预热、电池热管理系统管控策略等测试进行分析与研究,为改善动力电池低温性能和对动力电池低温热管理技术的进一步研究提供指导。

纯电动汽车坡道自适应的起步加速控制与仿真

纯电动汽车电机控制技术对车辆纵向平顺性和动力性有着重要影响。分析一般反馈控制可能会造成汽车起步时的倒溜现象,以模拟液力变矩器起步加速工况为目标,提出纯电动汽车的冲击度、驻坡坡度和无油门下的最大稳定车速评价指标,并建立整车动力学模型,基于液力变矩器驱动特性试验数据,提出有无制动踏板信号两个阶段的无油门起步控制策略和有油门的起步加速控制策略,力求实现纯电动汽车具有与液力变矩器相同的性能,能在一定坡度上平稳起步加速,无后溜趋势,动力性与平顺性俱佳。基于MATLAB/Simulink平台对纯电动汽车起步加速过程进行仿真分析,结果表明,文章提出的起步加速控制策略能显著改善纯电动汽车的动力性与平顺性,实现无溜车控制。

基于SOA架构的纯电动汽车电源管理系统设计

随着我国大力推进纯电动汽车发展,汽车制造企业对纯电动汽车相配套的电源管理系统提出了更高的要求。该文对纯电动汽车电源管理系统进行概述,基于SOA架构设计纯电动汽车电源管理系统,包括硬件及软件,并对电源管理系统功能进行测试。实践表明,基于SOA架构的纯电动汽车电源管理系统能够对电池充放电进行科学有效的管理,大大延长纯电动汽车的使用寿命,具有一定的推广应用价值。

纯电动公交车驾驶行为对能耗的影响研究

为深入了解城市纯电动公交车驾驶特性及能耗规律,采集其自然驾驶数据,从运行工况、速度、加速度、踏板开度4个方面分析驾驶行为特征。其次,利用相关性分析寻找影响纯电动公交车能耗的因素,从速度、加速度、运行状态、典型工况4个方面分析驾驶行为对能耗的影响规律。分析结果表明,纯电动公交车能耗与速度呈U型变化曲线,与匀速工况占比呈线性负相关,与加减速工况占比呈二次函数关系;存在能量回收最大的加速度区间;典型工况能耗占公交循环总能耗的82.36%。最后,依据分析结论提出纯电动公交车节能驾驶建议,旨在指导公交车驾驶人降低行车能耗。

纯电动汽车交流充电系统工作逻辑与常见故障分析——以大众MEB平台车型为例

近五年我国纯电动汽车产销量快速增长,纯电动汽车保有量已突破1 500万辆。随着纯电动汽车的快速增加,纯电动汽车的维修也面临诸多挑战。充电系统是纯电动汽车补充能源的唯一途径,而交流充电系统在纯电动车辆使用中占据重要地位,因此维修技师要熟练掌握交流充电系统的结构和工作逻辑,在面对充电故障时,要能够快速判定和排除。

纯电动乘用车差速器锥齿轮轴向间隙的自动控制

分析了纯电动乘用车差速器总成的结构,商用车差速器和乘用车差速器的区别,差速器总成的的装配工艺流程,锥齿轮轴向间隙的检测方法,为批量生产在线检测提供了一种快速可靠的解决方案。

纯电动汽车电驱动系统故障诊断研究进展

为全面梳理纯电动汽车电驱动系统故障诊断的发展现状,明确未来发展趋势,本文首先介绍了纯电动汽车电驱动系统的基本架构、功能及发展历程;然后详细总结了纯电动汽车电驱动系统关键部件的故障类型及原因,分析了纯电动汽车电驱动系统关键部件故障诊断方法的主要研究现状;接着将诊断方法从专家知识驱动、模型驱动、信号驱动和数据驱动4个方面详细综述了纯电动汽车电驱动系统国内外研究进展和发展动态,并针对不同方法的优缺点进行了对比;最后对纯电动汽车电驱动系统故障诊断所面临的问题及发展方向进行了分析和展望,进一步讨论并指出未来纯电动汽车电驱动系统故障诊断研究可以集中在变工况耦合故障诊断、微小故障诊断和前期故障诊断研究、实时在线故障诊断、基于故障诊断的智能运维、未知故障诊断与系统自愈技术等方面。

纯电动环卫车电池托架的轻量化设计

轻量化是提升纯电动环卫车续航里程及工作时间的重要方式,其中电池托架是承载电池模组的重要结构部件。为探究更有效的构件布置方式,建立电池托架的有限元模型,并使用拓扑优化方法得到改进结构,使电池托架在各工况下的位移和应力显著下降。为进一步减轻质量,采用Hammersley试验方法对模型中各构件的壁厚进行采样;基于采样数据,使用2种策略的自适应响应面法对主要构件进行尺寸优化,在满足应力及位移的许用要求下,得到优化设计方案,质量减轻40%,实现了轻量化目标。

纯电动汽车用异步电机损耗最小控制策略研究

为提升电动汽车续航里程,研究加入铁损电阻参数辨识的节能降耗控制策略。基于异步电机工作机理,分析异步电机不同性质下的损耗,对损耗电阻进行在线辨识,建立考虑铁损的电路模型,推导出基于在线辨识和计及铁损的异步电机损耗最小控制电流,实现了节能控制,并搭建系统仿真模型和测试实验平台,开展车用异步电机多工况下的仿真实验和性能测试实验。实验结果表明,所研究的策略能较好地辨识铁损电阻,能有效提升异步电机的效率,提高一次充电续航能力,该策略在工程应用上具有一定的实用价值。

温室用纯电动牵引底盘结构设计及性能仿真研究

传统燃油农用机械在温室大棚内部作业时,会产生尾气污染、噪声等危害劳动者身体健康的不安全因素。针对以上问题,设计了一款基于轮毂电机四轮独立驱动可升降的多功能纯电动牵引底盘。牵引底盘的设计旨在不仅可以挂载传统农业作业装置,而且可以搭载其他智能农业装备完成农忙时的犁耕、旋耕等作业,或闲时用于作物生长环境监测、病虫除害等作业。牵引底盘前后轴距设计为1.2m,左右轮距设计为1m,最小离地间隙255mm,最高离地间隙335mm,整机质量225kg。根据设计要求,选择三元锂离子电池做为整个底盘的能量提供单元,驱动电机选用轮毂电机。牵引底盘设计额定牵引力为2600N,额定功率为6kW。通过Matlab/Simulink对整个底盘进行动力学性能仿真分析得出:底盘最高时速55km/h,最大牵引力3700N,最大爬坡度30°,在犁耕作业工况下的可持续作业时间为1.2h。研究结果可为后续实验研究提供样机,进而为温室用纯电动机械提供设计参考。