基于上海市某型插电式混合动力汽车的行驶工况和电流工况研究

本文分析了上海市某型插电式混合动力汽车半年内实时记录的行驶数据,包括总里程、速度、荷电状态、电池电流等信息。首先将总的行驶数据划分为很多实际道路行驶的运动学片段,通过主成分分析和聚类分析将这些片段分别按照行驶特征和电流特征进行了分类,再将每个分类中距离中心最近的片段组合起来,得到了针对插电式混合动力车的典型行驶工况以及电流工况。

电动汽车无线电能传输系统建模与电磁安全评估

从线圈结构和双边LCC补偿拓扑两方面开展无线电能传输系统的优化设计,以实现指定的输出功率和最高的传输效率。为研究无线充电环境中电磁场对人体的影响,通过三维电磁场仿真软件构建了一个完整的电磁环境仿真系统,包含无线充电系统、电动汽车和具有重要器官的人体模型。模拟了7个场景:成人站立于车后方;成人坐于车内左前、右前、左后和右后方;成人躺卧于车后方;儿童躺卧于车后方(最坏情况)。仿真结果表明,对于22 k W的高功率无线充电环境,躺姿势儿童的心肺和躺姿势成人的心脏超出国际非电离辐射防护委员会规定的感应电场基本限值。由于车辆外壳的屏蔽和人体与利兹线的距离,坐在车内和站立于车后的场景对人们是安全的。

电动汽车能量回馈的整车控制

以4种典型循环工况为例对电动汽车进行能量分析,设计了基于常规汽车制动系统的整车能量回馈控 制方式,研究了控制策略,完成了车辆道路试验与标定优化。试验表明,整车能量回馈控制方式与控制策略安全、可 靠,且柔顺性良好;利用能量回馈技术,蓄电池能量消耗可减少10%,能有效延长电动汽车的一次充电续驶里程。

电动汽车高压电安全测试系统的研究

针对电动汽车的高压电安全,提出一种基于虚拟仪器技术和CAN总线技术的测试系统,测试结果表明,该系统能够很好地满足车载静态和动态测试的需要,能实时监测高压系统的各种电气参数和高压电自动断路控制器的工作可靠性。

基于多混沌算子遗传算法的混合动力汽车控制策略优化

为某款装备了电池/超级电容混合储能系统的并联型混合动力汽车设计了模糊控制策略.结合遗传算法的种群进化和混沌序列的随机遍历特性,将混沌初始化算子、混沌扰动算子、混沌局部搜索算子引入多目标非占优排序遗传算法(NSGA-II)中,构建了新的多混沌算子遗传算法(MCO-NSGA-II).运用MCO-NSGA-II算法进行了混合动力汽车模糊控制策略优化,以改进车辆的燃油经济性及HC、CO和NOx的排放性能.仿真结果表明,混沌初始化算子和混沌扰动算子可以改善原NSGA-II算法的搜索能力并增加种群多样性,而混沌局部搜索算子可以进一步增强算法局部搜索能力,能更好地搜索到理想的Pareto解集.运用MCO-NSGA-II算法进行优化,使混合动力汽车在欧洲城市驾驶循环(ECE)下的燃油消耗降低了11.8%,HC、CO和NOx排放分别下降了7.72%、15.72%和11.77%.

低速电动汽车混合能源存储系统效率分析

利用超级电容的高功率密度特性和磷酸铁锂电池的高能量密度特性,设计了低速电动车主动并联混合储能系统方案.采用实验方法分析磷酸铁锂电池的效率,并通过理论公式分析了双向直流功率变换器的效率.探讨了将超级电容和磷酸铁锂电池结合使用,结果发现,采用双向直流变换器的混合能量存储系统能提高效率.通过实验验证,双向直流变换器的实际效率为90.5%,接近理论公式计算得到的效率91.6%.

电动汽车高压电安全诊断与控制策略的研究

以电动汽车高压电安全诊断与控制技术为基础,研究开发了一种基于CAN总线和线控技术的专用车载高压电安全管理模块EVSM。该模块能实时监测与诊断各类电动汽车高压系统的各种电气参数及其绝缘状态,能正确可靠地控制电能的输出。几年来的试用结果表明,该管理模块很好地满足了各类电动汽车车载状况下静态和动态高压电安全诊断和控制的需要,并具有很好的通用性。

混合动力汽车整车控制器硬件电路与CAN总线通信的设计开发

设计开发了一种基于CAN总线的并联式混合动力整车控制器,包括硬件的模块化设计、底层驱动软件设计及CAN总线的应用。混合动力总成硬件在环仿真试验表明,该控制器功能强大、性能可靠,准确实现了并联式混合动力汽车的整车控制功能。

ISG混合动力汽车起动及加速策略

混合动力车的怠速停机功能既增加了起动次数又会减缓催化器起燃,对排放产生不利的影响,因此必须对混合动力起动过程进行专门的优化.为了满足驾驶性和加速性能,传统车辆加速时发动机提供的瞬态燃油必然会恶化排放性能,因此加速过程的瞬态排放成为排放控制的另一难点.基于ISG电机的快速响应特性以及性能参数,对ISG混合动力车的起动及加速策略进行了优化.对冷机及热机的起动空燃比进行控制;提出了ISG快慢转矩的概念,以ISG转矩代替传统车的瞬态燃油,确定了理想的混合动力起动及加速的ECU和VCU参数.对混合动力车以不同模式进行NEDC循环测试,试验结果表明,混合动力起动避免了传统车起动时的过浓喷油,ISG转矩有效地取代了传统车加速时的瞬态燃油,使混合动力车在节油的同时较大地改善了排放性能.

四驱混合动力汽车车轮转矩分配策略的研究

介绍了一种兼备轮毂电机和ISG电机的新型四驱混合动力汽车构型,并为之设置了多种适时四轮驱动模式,制定了相应的能量分配和车轮转矩控制策略,通过合理的油电模糊逻辑控制和ISG电机对蓄电池组SOC的平衡控制,提高了总体能量转换效率,既优化了发动机运行工况和电池的工作状态,又提高了车辆的通过性。

电动汽车动力电池高压电测试系统的研究

以燃料电池汽车为例,介绍了电动汽车的高压系统结构,根据汽车和人体安全标准,提出了适合电动汽车的高压安全标准。在分析了电动汽车高压系统等效电路模型的基础上,基于虚拟仪器以及CAN总线技术开发了电动汽车高压电安全测试系统,可以对电动汽车高压系统状态和电气电路参数进行实时检测。最后给出了相应的测试结果,证明了此系统的准确性与通用性。

燃料电池汽车动力蓄电池管理系统硬件在环仿真应用

介绍了燃料电池汽车硬件在环仿真系统的设计,动力镍氢蓄电池组及其管理系统的仿真模型.并基于车辆不同的驾驶工况进行了硬件在环的系统仿真,结果表明蓄电池模型能合理地反映燃料电池汽车运行过程中蓄电池的能量变化状态,该动力蓄电池硬件在环系统是蓄电池控制器及动力总成控制器开发不可缺少的平台.

电动汽车动力电池组单点绝缘故障定位方法

为实时监测电动汽车动力电池组的绝缘状况,提出了电动汽车电池组绝缘故障定位计算模型,并基于该模型的解提出一种动力电池组单点绝缘故障定位方法。结合理论推导与模型仿真,对模型解中的绝缘阻值计算与定位精度进行了分析。建立了在线绝缘监测系统,并分别进行了静态台架试验和动态实车试验。试验结果与分析结果一致,且满足预期的精度要求,表明该系统能及时对电池组绝缘故障进行报警和定位,可在实车上应用。

混合动力汽车真彩液晶数字仪表软件设计

设计了混合动力汽车真彩液晶(LCD)数字仪表的软件流程.该仪表系统具有仪表显示、故障诊断显示、车辆行驶参数记录与分析、数据保存与回放等功能,实现了汽车仪表的数字化与智能化.该数字仪表经扩充后兼具整车管理系统、行驶记录仪、信息媒体播放器等功能.

增程型电动汽车的增程器系统控制优化与实验研究

为了改善增程式电动汽车的燃油经济性与排放,其搭载的增程器应工作在有限个固定点上。本文中采用Kriging无偏估计方法建立了增程器系统的发电功率与燃油消耗预测模型,并对模型进行了实验验证。经过仿真分析,确定了满足5个发电功率需求的最佳油耗工况点。增程器系统的台架实验和整车实验的结果表明,优化后单个发电功率运行点油耗最大降幅达到了15.96%,而在两种不同的车辆控制模式下整车能耗分别降低了4.62%和3.50%。

混合动力汽车用混合能量存储系统的设计

针对动力电池在混合动力汽车中频繁大功率充放电的问题,采用了电池和超级电容并用的能量存储系统,利用超级电容高功率特性来改善储能系统的性能。本文研究了电池与超级电容直接并联和主动并联两种混合能量存储系统,后者采用零电流转换软开关直流变换器来连接超级电容和电池。在Matlab Simulink平台建立零电流转换软开关直流变换器的动态模型、超级电容和电池模型,并在AVL Cruise中进行仿真。结果表明:直接并联方案不能充分发挥超级电容的能力;而主动并联方案降低了纯电动工况和制动能量回收工况下电池的峰值电流,电池端电压变化范围缩小,能量效率比单一电池的能量存储系统提高了14.92%。另外,由于采用了模糊PID控制算法,改善了动态响应性能。

纯电动汽车双热源热泵系统性能分析

针对纯电动汽车双热源热泵系统,采用单一空气源热泵模式和双热源热泵模式进行系统实验,得到系统的性能参数,推得各部件损失占比等.结果表明：吸取1kW废热后,制热量和能效比最大,分别提高了46.58%和28.07%;部件相对损失占比最大的为压缩机46.64%~50.07%,其次是冷凝器30.09%~33.40%.

柴油机混合动力汽车HCU设计

利用微处理器MC9S12XDP512设计了柴油机混合动力汽车整车控制器(HCU)硬件。分析了HCU的功能,并详细阐述了该系统的MCU、信号处理模块、电源唤醒模块、通讯模块等电路的结构和设计方法,以及系统的可靠性设计方法和HCU硬件功能的扩展设计思路。混合动力总成硬件在环仿真试验和台架试验表明,该控制器功能强、性能可靠,能够实现整车控制器故障状态的实时处理,实现目标控制功能。

电动汽车用MH/Ni电池的管理系统

为了解决电动汽车电池管理系统的关键技术,提出了高电压安全的控制方法,并用修正电量累计法对电池的荷电状态(SOC)进行估计。设计的100 Ah MH/Ni动力电池组数据采集系统精度高于1%,循环工况后,电池的温度低于40℃,电池的SOC从93.4%下降至85.8%,高压系统断开1 s后达到人体安全标准,表明了此系统的可靠性与可行性。

电子油门故障自诊断策略及标定方法研究

针对自主研发的电喷系统所匹配的两种电位器式油门开发了故障自诊断策略,包含信号检测、合理性检测及故障后的失效保护等功能;诊断采用专家系统的方法,策略的标定采用统计分析与专家经验相结合的手段,考虑到油门参数在批产状态下的个体差异以及磨损老化等引起的信号漂移,在油门样本的选取,抽样方法的确定上都采取了对策,使得油门诊断策略兼顾了敏感性和包容性的要求,为自主研发的电喷系统顺利进入产业化提供了技术支持。