基于Stackelberg博弈的燃料电池混合动力汽车跟车能量管理

跟车场景下燃料电池混合动力汽车(FCHEV)的速度与能量管理协同优化是实现车辆节能的重要有效手段,针对现有策略中双能量源退化与能耗耦合关系不明,且难以兼顾全局优化与实时性能的问题,提出一种基于Stackelberg博弈的FCHEV跟车能量管理策略。首先,建立了燃料电池/锂电池的能耗与性能退化模型,并纳入到统一量纲的整车综合使用成本函数中;其次,提出了基于分层解耦的跟车能量管理策略,实现跟车速度与功率分配的解耦控制;最后,综合考虑跟车安全性、舒适性、燃料经济性和能源耐久性,建立跟车控制层与能量管理层对应的双层规划模型,并基于Stackelberg博弈思想设计了双层差分遗传算法对策略核心参数进行离线优化。仿真和实验结果表明:相较于模型预测控制方法,该方法可降低平均车间距误差37.7%、平均冲击度2.4%、等效氢气消耗9.3%和能源退化成本13.9%,实现了优化性能与实时性的兼顾。

氢燃料电池冷却液的性能要求及研究进展

在碳达峰、碳中和目标的推动下,氢燃料电池汽车是新能源汽车的重要技术路线之一,近年来受到国家政策的大力支持,氢燃料电池汽车产业迎来重大发展机遇。氢燃料电池汽车的核心是氢燃料电池,但目前常规的冷却液无法满足氢燃料电池的使用需求,以至于该市场被国外供应商占据。本文综述了氢燃料电池冷却液所需要求,为氢燃料电池冷却液的研究提供了思路。

燃料电池轿车车内噪声传递路径分析研究

介绍了传递路径分析(TPA)方法,对结构传递和空气传播噪声理论分析和试验方法进行探讨,通过燃料电池轿车怠速工况车内噪声的传递路径试验,测量并计算得到传递函数,结合实际激励进行车内噪声合成,合成结果和原始声音比较接近,结构传递噪声是主要成分,最后通过路径贡献分析识别出主要传递路径。

燃料电池轿车模型预测实时优化控制

针对面向示范的燃料电池轿车,以提高能量经济性为目标,采用模型预测控制(MPC)对能量管理策略进行实时动态优化.仿真结果表明:所设计的MPC策略能够有效改善燃料电池轿车的能量经济性,并能满足实时控制的需要.

燃料电池轿车碰撞安全性仿真研究

针对某一由普通轿车改装的氢燃料电池轿车,利用非线性有限元分析软件LS-DYNA,对其正面、侧面及后面碰撞进行仿真,分析了该燃料电池轿车相对于其原型车在碰撞安全性方面的变化,以及其部分高危零部件在碰撞中的表现,并做了相应的改进设计。最后总结出改装型燃料电池汽车在不同的工况下相对其原型车的碰撞安全性的变化趋势,为燃料电池轿车碰撞安全性设计以及相关法规的制定提供了依据。

偏相干分析在燃料电池轿车噪声源识别中的应用

与传统内燃发动机汽车相比,由于燃料电池车本身的结构特点,以及控制和运转部件的振动特性,使得降低车内噪声成了当务之急。由于燃料电池车的各部件之间的相互影响较大,需要利用偏相干方法进行噪声识别。将偏相干分析应用于M atlab软件编程中,实现了对多个噪声信号独立贡献量的计算分析,得出了车内主要噪声源在不同频段的贡献量以及相互之间的影响程度,从而对燃料电池车的噪声源进行有效的识别。

燃料电池轿车的室内噪声分析与预测

探讨了利用有限元法对燃料电池车整车车内噪声仿真分析计算的基本方法,包括乘坐室声学模态的分析、车身的结构模态计算以及整车结构声学耦合分析计算,并通过仿真分析找出了造成燃料电池轿车低频噪声大的原因。

燃料电池轿车动力系统网络通信结构的仿真研究

用CANoe对一种燃料电池轿车动力系统的网络通信结构进行了仿真和讨论,对比了有网桥结构与无网桥结构的不同,指出有网桥结构的优点,为进一步的软硬件实现奠定了基础.

燃料电池轿车DC/DC变换器仿真控制及其故障诊断试验台的开发

根据燃料电池轿车DC/DC变换器的特点和功能建立其模型,给出了控制DC/DC变换器的一种策略和故障诊断的方法。利用labview软件进行仿真,仿真结果表明:这种方法可以安全有效地控制DC/DC变换器,并为车辆控制器的其他模块提供了相应的接口。

燃料电池轿车变速器齿轮接触应力分析及疲劳寿命计算

为有效分析燃料电池轿车变速器齿轮接触应力以及更精确地计算齿轮的疲劳寿命,满足齿轮的使用要求,建立齿轮三维模型,应用有限元方法结合变速器实际载荷谱对齿轮接触应力进行仿真计算.根据计算结果,应用齿轮有限寿命设计理论对齿轮疲劳寿命进行计算,得到齿轮的接触应力和疲劳寿命.该方法可以为燃料电池变速器齿轮接触应力分析和疲劳寿命计算提供参考.

燃料电池轿车动力系统及其零部件道路模拟试验

利用远程参数控制技术,在实验室内复现实际道路行驶状况的振动载荷谱,分别利用4通道道路模拟试验台和6自由度振动试验台,进行燃料电池轿车整车、动力系统关键零部件,包括动力蓄电池、动力控制单元、燃料电池电堆和燃料电池发动机支持系统的振动加载室内试验.试验中,考察振动强度、系统故障、动力系统和关键部件性能衰退,发现动载会引起所研究的燃料电池轿车整车燃料经济性下降17.59%,且会引起动力系统与关键部件的结构破坏与部件故障.

燃料电池轿车能量源混合度仿真优化

对某款燃料电池轿车能量源(包括燃料电池和动力蓄电池)的不同功率配置对整车氢燃料经济性和动力性能的影响进行研究。首先,基于性能测试数据和工作机理分析,建立了动力系统关键部件数学模型,采用实车能量管理策略,搭建燃料电池轿车动力系统前向仿真模型。其次,定义了燃料电池轿车能量源混合度,并开发了混合度自适应的能量管理策略。最后,通过仿真分析了混合度的选取对燃料电池轿车氢燃料经济性和动力性的影响,为确定燃料电池轿车的最佳能源配置提供依据。

基于失效率变化量的燃料电池轿车可靠性分配优化

基于某燃料电池轿车用户道路采集的故障数据,分析了该车的可靠性统计特性。结合燃料电池轿车整车可靠性指标的要求,提出了基于失效率变化量的可靠性分配层次分析法,对燃料电池轿车进行可靠性指标分配优化。优化结果为提高整车及其关键零部件的可靠性和轻量化开发提供了理论依据,也为制定整车及其关键零部件的可靠性增长目标提供了技术基础。

燃料电池轿车车内噪声特性试验分析

在半自由场消声室内四轮转毂试验台上对燃料电池轿车进行了声振特性测试,采集了不同车速工况下车内噪声信号及运动部件的振动加速度信号。分析了不同车速工况下车内噪声的分布状况及主要频率成分。通过信号分析表明,车内噪声来源于驱动电机总成和燃料电池系统中的氢泵、风机,产生的噪声通过空气直接传到车内,同时引起车身板件振动并向车内辐射噪声。根据样车的结构特点提出了减振降噪措施。

燃料电池轿车驱动电机振动分析及其对室内噪声的影响

通过声振实验测量了燃料电池轿车不同匀速行驶工况下的车内噪声和主要零部件的振动状况,实验结果表明高速工况下驱动电机单元成为车内噪声的主要来源。并在ADAMS中建立了驱动电机与副车架刚柔耦合振动仿真模型,分析了柔性副车架对振动系统模态的影响。

燃料电池轿车碰撞结构安全设计的研究

探讨某款燃料电池轿车碰撞结构安全设计的思路,阐述其具体设计,并借助有限元法对该车模型进行了碰撞模拟,根据模拟结果进行了改进设计,并验证改进设计的有效性。结果表明改进后的碰撞结构安全设计可行、有效。

燃料电池轿车动力系统线性二次型最优控制研究

建立了包括燃料电池发动机、电机及其控制器、动力蓄电池组在内的燃料电池轿车动力系统的动态数学模型,根据系统的噪声特性,将动力系统线性二次型最优控制问题归结为线性二次型高斯问题,并建立了考虑随机干扰的燃料电池轿车动力系统线性二次型最优动力控制算法。离线仿真和实车转鼓试验证明,该算法能够充分考虑动力系统主要部件的动力性和经济性,具有一定的实用价值。

基于虚拟试验的轿车正面碰撞安全性分析

选取某燃料电池轿车作为虚拟试验对象,通过建立整车有限元模型和虚拟试验场,运用适当的计算方法,模拟了轿车的正面碰撞试验,并对其正面碰撞人体伤情指数进行分析,从被动安全性角度分析了燃料电池轿车的车身结构对正面碰撞安全性的影响.

燃料电池轿车碰撞高压电安全的设计与评价

以某款燃料电池轿车为对象,探讨了轿车碰撞时高压电安全的设计思路,阐述了其具体设计,并采用有限元法进行碰撞模拟对该车的高压电安全进行了验证。结果表明该车的高压电安全设计符合碰撞安全的要求。在此基础上对这类燃料电池轿车的碰撞高压电安全设计原则进行了总结。

燃料电池轿车空气辅助系统噪声研究的进展

国内外对燃料电池轿车总体噪声的研究中已指出,空气辅助系统是燃料电池整车的主要噪声源;在对此的分析和介绍中,通过一个实例给出了某燃料电池车空辅系统噪声频谱特性;最后总结了燃料电池车空辅系统噪声研究的方向。