混合动力汽车车载复合电源参数匹配及其优化

在分析超级电容的加载对混合动力汽车各动力部件参数影响的基础上,提出了复合电源合理的布局形式。针对整车对电源功率、能量的要求对复合系统进行参数匹配,以电源全寿命使用成本最少为目标进行参数优化。对所匹配的结果进行了仿真分析,结果表明,复合电源应用于混合动力汽车,在质量、体积、全寿命使用成本及制动能量回收效能等方面均优于原单一电池。

应用复合电源的轻度混合动力汽车的参数匹配

为解决混合动力汽车成本高、电池寿命短的问题,提出了复合电源轻度混合动力汽车的思想,通过取消发动机怠速、回收制动能量提高燃油经济性,应用电机主动同步技术缩短换档时间,利用超级电容寿命长、效率高的优点与电池组成复合电源,缓冲电池功率负荷,延长电池寿命。对整车各动力部件进行了参数匹配,通过仿真分析对匹配结果加以验证,并总结出将复合电源应用到轻度混合动力汽车中的可行性。

基于Advisor的仿真软件的二次开发及其在复合电源混合动力汽车上的应用

对Advisor仿真平台进行了二次开发,获得了界面友好且适合复合电源混合动力汽车建模与仿真的专有技术平台,克服了用Advisor软件不能对由蓄电池和超级电容组成的复合电源混合动力汽车进行性能仿真的缺点。对复合电源混合动力汽车进行了性能仿真,并与原车单一蓄电池系统或超级电容系统进行了对比。仿真与对比结果表明:复合电源混合动力汽车的燃油经济性和动力性都得到了提高。

基于CRUISE软件的混合动力汽车正向仿真平台的开发

为了开发混合动力汽车研发阶段正向的、模块化的仿真平台,以某型混合动力客车为例,基于正向建模的思想在正向式仿真软件CRUISE平台上搭建整车模型,并在MATLAB/SIMULINK环境下完成了整车的并联式控制策略的建模。仿真结果证明,所开发的混合动力汽车正向仿真平台的正确性、多功能性及可靠性,对实现研发工具的平台性及提高初期研发效率,降低混合动力汽车的研发成本具有实际意义。

基于V模式的混合动力汽车多能源动力总成控制器开发平台

介绍了V模式现代开发方法的主要流程,并基于V模式开发思想,利用CHEV2004仿真软件和混合动力汽车试验台架构建了汽车电控系统开发平台,利用该平台进行了解放牌混合动力城市公交车HCU的实际开发。结果表明,利用基于V模式的开发平台进行HCU的开发是高效而可靠的。

基于Simulink-AMESim联合仿真的混合动力客车再生制动系统分析

对混合动力客车制动力分配系数的确定进行了分析。在并行再生制动系统的基础上,提出通过调节气压ABS调节单元控制汽车机械制动力,以改善混合动力客车制动力分配,提高制动稳定性,增加制动能量回收。建立了Simulink-AMESim联合仿真模型并进行了仿真分析。仿真结果表明:这种再生制动系统可有效地提高汽车制动稳定性,增加制动能量回收。

混合动力汽车复合电源参数优化与试验研究

提出了混合动力汽车用复合电源系统的构型及其控制策略,分析确定了满足整车动力性能要求和工程约束下复合电源参数的范围。以动力性指标为约束,能耗最小、电源成本最低和电池峰值电流最小为目标函数,采用NSGA-II算法对复合电源参数进行了多目标优化。仿真结果验证了优化的有效性。对复合电源和单一电池的功能样机进行了循环工况试验。结果表明,复合电源系统的电池负荷与电流比单一电池的低,有利于电池寿命和电源效率的提高。

复合电源式混合动力公交车功率分配策略研究

利用AVL/Cruise仿真软件建立了复合电源混合动力汽车模型,针对复合电源与单一电池性能的差异,基于模糊控制的思想,在MATLAB/Simulink下设计了整车功率分配策略与电池、超级电容SOC平衡策略,提出了基于车速的超级电容期望SOC平衡方法。通过仿真,验证了控制策略,达到了预期的控制效果。与采用逻辑门限的控制策略相比,电池的使用率降低了85.6%,燃油经济性提升了2%,可在不影响经济性的前提下延长复合电源中的电池寿命。

增程式电动车的APU控制策略的研究

提出了一种由永磁同步电机和汽油机组成的辅助动力单元(APU)的控制策略。通过仿真与试验选定控制参数。为改善APU的动态和稳态性能,采用模糊控制策略。试验结果表明,本文提出的控制策略能很好地满足增程式电动车的性能需求。

并联混合动力客车广义最优工作曲线控制研究

将发动机最优工作曲线和电机最佳效率曲线总称为混合动力汽车广义最优工作曲线,并据此提出了广义最优工作曲线控制策略,其核心是按电池SOC值划分若干区间,在每个区间分别控制发动机或电机工作在最优曲线或最佳效率曲线上。通过与逻辑门限值控制策略进行对比仿真分析,结果表明广义最优工作曲线控制策略可以提高整车燃油经济性,改善发动机和电机的工作效率。

基于目标工况的复合电源混合动力客车优化匹配

从功率的角度分析了城市公共汽车工况对动力系统的需求。基于分析结果,针对使用复合电源作为车载储能装置的混合动力客车,提出了发动机、电池、超级电容三个能量源功率解耦的方法,以发动机经济性、车载电源能量转换效率、寿命以及成本作为参考指标,进行了三能量源的优化匹配。对ADVISOR进行了二次开发,仿真结果验证了使用该匹配方案可以达到预期性能。

增程式电动汽车控制策略的优化

介绍了增程式电动汽车的特点和结构,讨论了其工作模式和控制策略。以系统循环损失能量最小为优化目标,设计了带精英策略的非支配遗传基因算法(NSGA-II)的外部优化程序,采用仿真软件ADVISOR对增程式电动汽车控制策略参数进行优化。结果表明,采用所提出的优化算法找到了一组全局优化的控制参数,使整车系统循环损失能量得到有效降低。

基于恒压源电动车辆电机响应特性试验研究

采用德国Digatron公司的电池模拟设备迪卡龙作为电机驱动系统的恒压动力源,搭建了电动车辆驱动电机响应特性试验台架,对电机稳态性能和动态性能进行了测试,并与使用蓄电池作为动力源的试验台架测试结果进行了对比。结果表明,采用恒压源作为动力源的电机试验台架,不仅消除了电压降对电机本体性能测试的影响,提高了试验数据的精确度,而且缩短了试验周期。

基于三维/一维强耦合模型的整车热平衡与热系统参数对性能影响的研究

汽车热管理系统参数变化会对其各项性能产生影响,因此须运用新的研究手段来同时对热管理系统不同维度的多项性能指标进行研究。本文利用AMESim和STAR-CCM+构建了一维/三维强耦合的汽车热管理仿真模型。此模型可同时对不同热平衡工况下的三维和一维温度场和流场结果等多项性能进行研究。相对应的一维分析结果表明,爬坡工况下冷却系统散热能力最差,怠速工况下空调制冷能力最差。为研究热管理系统参数的改变对其性能影响,分析了风扇和水泵的转速对爬坡工况下冷却系统散热的影响以及风扇和压缩机的转速对怠速工况下空调系统制冷的影响。

道路清扫车上装作业机构智能化控制发展趋势

针对道路清扫车的国内外发展现状及趋势进行了总结,提出了道路清扫车半自动化的观点,并对影响传统道路清扫车能源损耗的主要因素和影响道路清扫车作业功率的因素进行了分析,提出智能化道路清扫车作业功率控制系统,并进行了关键技术的设计。

基于车辆循环工况并联混合动力汽车感应电机额定功率和效率的匹配

提出了基于车辆循环行驶工况并联混合动力汽车感应电机额定功率的匹配方法,在电机过载能力范围内根据每个循环工况电机的需求功率确定常用功率区域和额定功率。给出了基于工况匹配电机本体效率的计算方法。结合北京、伦敦循环工况,与解放牌混合动力客车的第二轮样车40kW电机进行对比仿真分析,结果表明,基于工况匹配的电机进一步提高了整车燃油经济性。

路面垃圾物视觉感知算法研究

为减轻道路清扫车驾驶员作业期间的劳动强度,开展基于视觉感知技术的道路作业特征识别算法开发及其效果分析,在上装系统智能化控制及节能效果提升等方面具有重要意义。以垃圾物种类和垃圾物覆盖率作为作业特征识别的目标,开发出了相应的视觉感知与识别算法,并对算法效果进行了实际测试与分析,其识别率和识别效果都达到了预期。研究结果可为整车智能化控制技术的应用提供技术支撑。

Modeling of LiFePO4 battery open circuit voltage hysteresis based on recursive discrete Preisach model

This paper focuses on the modeling of LiFePO4 battery open circuit voltage （OCV） hysteresis. There exists obvious hysteresis in LiFePO4 battery OCV, which makes it complicated to model the LiFePO4 battery. In this paper, the recursive discrete Preisach model （RDPM） is applied to the modeling of LiFePO4 battery OCV hysteresis. The theory of RDPM is illustrated in detail and the RDPM on LiFePO4 battery OCV hysteresis modeling is verified in experiment. The robust of RDPM under different working conditions are also demonstrated in simulation and experiment. The simulation and experimental results show that the proposed method can significantly improve the accuracy of LiFePO4 battery OCV hysteresis modeling when the battery OCV characteristic changes, which conduces to the online state estimation of LiFePO4 battery.

增程式电动车动力电池组低温行车预热策略

为了提高动力电池组低温环境下的放电效率,针对增程式电动车低温行车条件,考虑电池组预热过程中单体温度的不一致及单体排布等因素的影响,进行增程式电动车动力电池组低温行车预热策略研究。采用Chrom_17011充放电测试机及高低温恒温箱对26650磷酸铁锂电池单体进行低温试验与AMESim模型仿真对比的方法验证预热模型的精度,分析发动机怠速为电池组进行预热时,水泵转速、串行通风鼓风量、串行通道单体数量及单体与单体之间的间隙对电池包内入、出口单体温差的影响。通过整车仿真,分析行车预热策略与传统CDCS策略在不同环境温度下对等价燃油消耗量的影响。研究结果表明:在单体排布间距固定和水泵转速为800r·min-1的条件下,电池包串行通风风量越大,串行通道入、出口单体温差越小,单体预热时间相对较长,且在串行通风风量不小于3g·s-1的条件下,能满足电池包串行通道最大温差小于5℃的要求;环境温度在-20℃时,行车预热策略比CDCS策略等价燃油消耗率降低16.25%,纯电动续驶里程增加9.95km;其影响等价燃油消耗率的因素有制动能量回收量和内阻消耗量,内阻消耗量是影响等价燃油消耗率升高的主要因素。

质子交换膜燃料电池低温启动水热平衡特性

针对质子交换膜燃料电池(PEMFC)冷启动过程中水热不平衡导致的积冰和停机现象,从系统产热和传热特性机理研究出发,搭建了电池内部传热和温度计算的数值模型;分析了不同冰体积下系统产热和散热的演变规律;建立了预测冷启动停机的水热平衡条件;研究了不同电流密度等系统参数对启动性能的影响。结果表明:系统产热与散热相同时,系统产热将低于冰融化潜热,导致停机;高电流密度能提升膜电极温度,降低对外层换热,有利于缩短冷启动时间。