Study on load performance of electric motor system used in hybrid electric vehicle

The performance of the power assist, global optimization solved by dynamic programming （DP） method, Chery and Insight control strategies are analyzed using the mild parallel hybrid electric vehicle （PHEV） model based on Insight structure. The influence of the four control strategies to the load power of the electric motor system used on parallel hybrid electric vehicle is studied. It is found that 80 percent of the motor load power points are under 1/5 of the electric peak power. The motor load power of the power assist control strategy is distributed in the widest range during generating operation, and the motor load power of the global optimization control strategy has the smallest one.

Battery Charger for Electric Vehicles based on a Wireless Power Transmission

In this paper,the case of a battery charger for electric vehicles based on a wireless power transmission is addressed.The specificity of every stage of the overall system is presented.Based on calculated and measured results,relevant capacitive compensations of the transformer and models are suggested and discussed in order to best match the operating mode and aiming at simplifying as much as possible the control and the electronics of the charger.

考虑奖励机制的电动汽车充电优化引导策略

随着电动汽车(electric vehicle,EV)的大规模推广,其无序充电严重威胁电网的安全稳定运行,积极引导EV用户参与充电优化策略,对于提高电网的安全稳定性具有重要意义。为此,基于充电优化管理调度思路,提出一种考虑奖励机制的EV充电优化引导策略,在分时电价的基础上,计入用户在降低电网负荷波动中的奖励机制,考虑充电位置固定、不确定用户的出行需求,确定EV的充电时间及充电位置,达到用户满意度最高的目的;利用EV动态响应的实时优化算法,对所提的优化调度模型进行求解。仿真结果验证了所提策略的有效性和可行性,该优化调度策略不仅能有效改善负荷低谷时段集中充电形成新的负荷高峰的问题,而且可明显降低用户的充电成本及电网负荷波动。

考虑风光消纳与电动汽车灵活性的调度策略

针对新能源随机性较大而出现一些极端情况时,现有分时电价下弃风、弃光与火电机组调节能力不足而导致切负荷成本较大的问题仍较为突出的现象,提出了一种考虑风光消纳与电动汽车灵活性的调度策略。首先,制定综合考虑风电、光伏、火电机组调节能力与基础负荷的分时电价,新增凹谷与尖峰电价时段,并引入价格弹性系数定量描述电动汽车对新增时段的响应;其次,基于电价信息建立电动汽车充放电模型,确定电动汽车充放电调度的电量信息;再次,统筹考虑电网、电动汽车聚合商以及电动汽车用户的三方利益,构建以负荷波动最小,弃风、弃光与用户充电成本最小和最大化聚合商收益为目标的电动汽车充放电优化调度模型;最后,通过算例验证所提模型的可行性与有效性。

针对温控负载变化的虚拟电厂控制策略研究

温控负载是一种变化剧烈、波动频繁、高峰负荷比例较高的负载,对电网的安全产生了极大的影响。为了应对这一问题,系统的输出功率往往会超过90%负荷最大值的调峰限制。针对虚拟电厂(VPP)系统内的超限过程进行了研究,并提出了2种控制策略,以降低超限总电量或者利用超限电量的同时获取收益。在验证策略的控制效果时,选取了2种由温控负载引起的功率需求的典型变化。研究结果表明,温控负载引起的功率需求峰值的变化对策略具有重要影响。在安全模式下,超限比例与峰值的增加呈反比,而与平均功率的增加呈正比;在收益模式下,峰值变化会影响储能放电过程,平均功率变化则会影响储能充电过程。随着功率需求的增加,收益逐渐减小,收益范围为3.62万~3.25万元。

多目标优化的高渗透率电动汽车有序充电策略

电动汽车作为一种新型负载,其大量无序充电行为给电网造成了压力,影响了电网的稳定和经济性,因此提出了一种基于分时电价的电动汽车有序充电策略。以电动汽车为研究主体,分析充电模式因素对电动汽车充电负荷的影响,并引用蒙特卡洛法对预测充电负荷进行计算。在此基础上,结合分时电价建立一个以负荷峰谷差最小和用户充电费用最低为目标的多目标模型,采用改进非支配排序遗传(NSGA-Ⅱ)算法对目标函数进行求解,对比不同渗透率下的优化结果。结果表明,该控制策略降低了充电成本、减小了峰谷差,实现了负荷曲线的“削峰填谷”,且随渗透率的增加,优化效果更为显著。

电动汽车入网负荷预测及其与电网互动研究进展综述

电动汽车(EV)充电负荷预测技术和EV与电网互动(V2G)技术,能够有效减小规模化EV入网对电网的影响,实现充电桩的合理布局、高效利用和对电网能量的削峰填谷。通过对比传统EV负荷预测方法和现代EV负荷预测方法的优劣,分析V2G充电技术的研究进展,并介绍了国内外EV与电网互动的应用实例。最后,对EV入网需要解决的问题进行了总结和展望,提出了几点可能的研究思路。

分散式电动汽车入网策略研究

电动汽车数量的增长及其用电需求的增加将会对电网产生明显的影响,针对电动汽车用户行为的随机性和特殊性,分析了分散式电动汽车充放电模型;充分考虑电价和充放电电池折算成本对用户行为的影响,采用削峰填谷调度策略,引导用户在低谷时期充电、高峰时期放电;引入博弈的概念分析用户间行为模式,建立分散式充放电博弈模型,通过求解其纳什均衡来求解最优调度策略;最后以某区域内数据进行算例仿真,验证了模型的合理性和有效性。

以降低电网损耗为目标的电动汽车充电策略

针对电动汽车接入电网充电造成电网负荷峰值升高和损耗增加的问题,从理论上分析了平滑负荷曲线对降低网损具有重要意义,利用柯西-许瓦兹不等式证明了使负荷曲线越平坦,降损效果就越明显。其次,利用理论分析的结果,研究制定了电动汽车在满足约束条件下的优化充电策略,根据优化程度分为局部充电策略和全局充电策略,并且分析了两种充电策略的充电控制结构。最后,结合算例分析和对比了两种充电策略在降低峰值负荷和损耗方面所取得的显著效果。

计及可调控负荷的发用电一体化综合优化调度

可再生能源及可调控负荷的快速发展给发电侧的安全和经济运行带来了挑战。在此背景下,提出一种考虑可调控负荷的发用电一体化综合优化调度策略,其中,可转移负荷、可中断负荷和电动汽车等可调控负荷通过向负荷代理商申报来参与调度。在考虑风光发电利用率、用户电费支出满意度等约束条件的基础上,以风光储联合发电系统收益最大和用户侧收益最大为目标函数,构建调度策略模型,并利用多目标粒子群算法求解。以外,与分别考虑3种可调控负荷的调度结果比较,分析3种可调控负荷对结果的影响。算例结果表明,所提策略能够实现风光储联合发电系统和用户侧收益最大化。

并联式混合动力汽车控制策略的仿真研究

以发动机稳态效率图和电池的充放电内阻曲线为依据,提出了基于负荷平衡和逻辑门限方法的并联式混合动力汽车(PHEV)实时控制策略,用以控制混合动力系统的转矩分配,实现混合动力系统的不同工作模式以及模式间的动态切换。在MATLAB/Simulink环境下建立了前向式并联混合动力汽车系统模型,通过仿真进行控制策略的辅助设计并验证了控制策略。当前开发的控制策略已经应用于实车,监测情况表明是实用的。

利用三参数自动换挡策略的轮式装载机传动系建模与遗传算法优化

将液压系统负载的分流系数作为动态参数引入换挡策略,提出了以油门开度、车速、液压系统负载分流系数为控制参数的装载机三参数自动换挡策略,避免了传统换挡策略将液压系统负载作为常值而产生的不良换挡行为。建立了传动系动力学仿真模型,通过分析油耗特性和传动系载荷信号验证了仿真模型的合理性。在此基础上构建了基于遗传算法的传动性能优化模型,结果表明:利用本文建立的仿真模型和三参数换挡曲面得到的优化解可以使传动系在满足动力性能要求的情况下燃油消耗更低。

车辆荷载和静荷载对路肩式挡墙影响的研究

按JTGD30-2004《公路路基设计规范》规定,车辆荷载作用在挡土墙背土上所引起的附加土体侧压力可以换算成等代均布土层厚度后,按库伦土压力理论计算,并且抗倾覆系数取值1.5。研究车辆行车荷载对挡土墙的影响,对原有的设计理论进行分析完善,既能够优化结构又能提高经济效益。为研究在车辆荷载的作用下挡土墙的受力特点及影响,设计了试验模型;通过试验测出挡土墙在不同的轴载作用下应力的分布图以及计算出总合力、合力矩,并且与静荷载作用下挡墙的受力状态进行对比,据此提出了减小土压力、改进挡土墙的措施。

纯电动商用车机械式自动变速器综合换挡策略

为了使装有机械式自动变速器（AMT）的纯电动商用车的换挡时机能够更好地兼顾动力性和经济性，提出一种综合换挡策略。为提高工况适应性而引入负载识别思想，通过制动踏板信号、加速踏板开度及其变化率、车速、加速度等控制参数来识别汽车行驶工况，并采用工况分层处理。结合驾驶员意图和动力电池荷电状态（SOC）来制定综合换挡控制策略，采用正交设计法对控制策略参数进行优选，建立了整车的基于 MATLAB/Simulink 与 CRUISE 软件的联合仿真模型。研究结果表明：仿真分析和实车试验的数据规律吻合良好，表明了仿真模型的适用性。在实车加速性能试验中，采用综合换挡规律 0~50km/h和 50~70km/h 的加速时间分别为 23.48s 和 24.38s，与动力性换挡规律接近，明显优于经济性换挡规律；在实车郊区路况的经济性试验中，采用综合换挡规律的电池 SOC 值减小 3.51%，与经济性换挡规律接近，同样优于动力性换挡规律，证明本文提出的综合换挡控制策略达到预期研究目标。

电动汽车充放电对电力系统的影响综述

目前,电动汽车正受到越来越广泛的关注,但随着电动汽车渗透率的不断提高,不加管理和引导的自由充电会对电网造成一定影响。电动汽车对电力系统造成的不利影响如变压器过载、网损增加等,可以采用相应的控制和调度策略来消除和抑制,并且能够实现削峰填谷、消纳可再生能源、参与电网调频等功能。文章通过探讨电动汽车的负荷特性、负荷模型,从系统可靠性、电能质量、负荷平衡、电源容量4个方面阐述了其对电力系统的影响,并简述了相应的优化调度控制策略。

基于NMPC的地下无人铲运机反应式导航系统

针对地下无人铲运机反应式导航存在的转向与回正滞后、对宽度变化的弯道适应性较差等问题,提出了基于非线性模型预测控制(NMPC)的反应式导航系统,其中设计了基于NMPC算法的反应式导航运动控制器,并针对NMPC控制器所需要的局部参考路径,提出了一种分段式局部路径决策策略与之相匹配。NMPC控制器的设计包括采用欧拉法推导地下铰接式铲运机的非线性预测模型,然后设立基于铲运机约束条件的优化目标函数进行最优控制序列求解。分段式局部路径决策策略则是将地下巷道拟合分为多种典型作业环境并分别在不同环境下提出相应的决策策略,在铲运机行驶中根据预测时域内的巷道环境信息实时调整局部参考路径,然后将局部参考路径信息提供给NMPC控制器并进行跟踪。通过仿真实验设置不同仿真环境对本文提出的反应式导航系统进行验证并与基于线性时变模型预测控制(LTV-MPC)的反应式导航系统进行对比,仿真效果表明,本文提出的地下无人铲运机反应式导航系统能够在较窄的巷道内实现自主导航,并且能够适应宽度变化的巷道,在多种仿真巷道环境中铲运机与巷道壁的距离最小值为0.73 m,且航向误差能够在5 s内由0.89 rad收敛至稳定状态,稳态误差趋向于0.001 rad,铰接角输出较为平顺,提高了地下巷道弯道处参考路径的安全通过性和铲运机对宽度变化的巷道的适应性。

交通特性在电动汽车并网研究中的考虑

电动汽车是可充放电电池和汽车的综合体,具备电池特性和交通特性。交通特性是电动汽车及其配套设施为满足用户出行需要和交通网络约束而具备的一系列性质的综合描述。电动汽车的首要用途是满足用户的出行需要,忽略交通特性的研究没有实际意义。电动汽车并网研究中,负荷预测、充电设施规划和充电控制策略,都需要考虑电动汽车的交通特性,尤其是电动汽车充电行为特性。此外,负荷预测还需要考虑电动汽车数量变化特性,充电设施规划还要考虑交通网络结构的影响。分析了电动汽车的交通特性,分别介绍了负荷预测、充电设施规划和控制策略研究中对交通特性的考虑方法,并对未来交通特性相关的研究重点进行了预测。

峰谷分时电价背景下的居民电动汽车有序充放电策略

针对现有电动汽车充电策略未考虑充电负荷超过供电容量的现实问题,提出一种包含功率限制的电动汽车有序充放电策略。该策略以峰谷分时电价为背景,通过电动汽车向电网进行馈电以及对电动汽车的充电功率进行限制,使居民用电的总负荷曲线趋于平缓,更好地起到削峰填谷的作用。同时在配电设施容量不增加的情况下,提高接纳规模化电动汽车充电的能力。最后通过蒙特卡洛仿真对算例进行分析,证实所提出的包含功率限制的电动汽车有序充放电策略较原有策略更具实用性。

采用分群优化的电动汽车与电网互动调度策略

大规模电动汽车(EV)无序充电将会威胁电网的安全运行。为此,提出一种采用分群优化的电动汽车与电网互动调度策略。首先,根据EV的电池约束、时间约束及充放电转换次数约束,将各时段的EV动态划分为常规车群和调控车群,常规车群进行无序充电,调控车群包含充电车群和放电车群;然后,在控制中心以车群划分情况和车群负荷信息为约束条件,优化调控车群的可调度负荷使研究时段内的总负荷方差最小化;最后,根据EV的出行约束计算EV的权系数,采用功率分配算法控制充放电功率不高于可调度负荷值。所提方法能保证EV在满足出行需求的情况下,对电网进行削峰填谷。算例结果验证了所提方法的合理性和有效性;所提调度策略方案实施简单,效果明显,有利于进行实际应用。

基于车辆负荷系数的矿用车AT动力换挡策略

针对重型矿用车自动换挡车速需要时刻适应不同环境路况的需求,提出了基于车辆负荷系数的换挡控制策略,对目前常用的以车速和油门开度为参数的动力性自动换挡控制策略进行了修正。以某32t矿用自卸车为研究对象,建立该车动力传动系统的数学模型,利用图解法求解出不同油门开度和车辆负荷系数下的最佳换挡车速点。采用MATLAB/Simulink建立了整车的仿真模型,并进行了仿真分析。结果表明修正后的换挡控制策略能自动适应车辆运行的多种工况,并可减少车辆自动挡位模式的设置。