FSEC方程式赛车安全回路的设计与仿真

根据中国大学生电动方程式大赛(Formula Student Electric China,FSEC)制定的规则,以大连民族大学民族之魂赛车队方程式赛车低压系统为研究对象,设计了一套适用于赛事并且能够使赛车安全稳定运行的安全回路,利用Multisim软件对赛车安全回路中3个关键电路模块,即制动系统可靠性检测装置(Break System Plausibility Device,BSPD)、绝缘检测装置(Insalution Manage Device,IMD)、电池管理系统(Battary Manage System,BMS)进行原理设计,并仿真分析验证的过程。

基于FSEC电动赛车电池模组采集板的设计

基于中国大学生电动方程式汽车大赛(FSEC)电动赛车动力电池包的电池管理系统,设计了一款电池模组采集板,可以对动力电池的温度、电压等进行监测,且采集板每根铜导线上都有保险丝进行限流保护,一旦动力电池采集温度电压的电路出现短路情况就能立即切断连接,降低动力电池的危险性,在成本和抗振效果上也具有绝对优势。同时,可以将采集板与各汽车制造企业的电池管理系统采集板相连接,能够显著减小模组质量与体积,且能精准采集到动力电池的电压、温度等,并与电池管理系统进行数据传输处理。

基于FSEC行星齿轮减速器的设计与性能分析

减速器是电动汽车的重要部件,既要传递动力,还需要减速增扭以提升车辆加速能力,因此,减速器的性能对车辆的安全起着至关重要的作用。以中国大学生电动方程式汽车大赛(FSEC)的赛事规则为参考,设计一款用于双电机驱动赛车的行星齿轮减速器,通过有限元分析的方法计算出减速器在车辆起步及电动机最高转速2种工况下的应力,从而使减速器在达到赛事应用要求的前提下,进一步实现低成本、高效率的设计目的。

基于FSEC动力电池箱的强度分析

以中国大学生电动方程式大赛(FSEC)为平台,根据大赛提出的规则要求以及设计指导方针,对电池箱进行强度校核,在满足大赛规则的情况下,设计出一款高强度、高安全性、高轻量化的电池箱。文章通过数学模型转化,应用CATIA软件对样车电池箱以及包括电池在内的各个元器件进行建模、装配,再通过AnsysWorkbench软件对电池箱体进行静态结构分析,获得仿真数据,设计出满足大赛安全性要求的电池箱。

FSEC赛车车架的结构优化及碰撞分析

以华南农业大学纯电动方程式赛车为对象,利用Solidworks建立赛车车架的拓扑原型、通过Hyperworks进行拓扑优化。利用Ansys对车架设计方案进行强度、刚度分析及碰撞分析,从而验证了赛车车架设计的合理性及安全性。

独立模块化FSEC赛车数据采集系统设计

针对现有中国大学生电动方程式汽车大赛(Formula Student Electric China,FSEC)赛车数据采集系统精度低的问题,采用独立模块化方案设计了一套数据采集系统。该系统需要采集车速、滑移率、冷却液温度等数据,分为数据处理模块、显示模块等7个模块,从硬件电路和控制程序2个方面进行设计,主要包括主控芯片选型、传感器选型、电路原理设计和程序框架设计。各传感器将数据发送给主芯片,主芯片对数据处理后通过显示模块进行显示,通过存储模块进行存储。该方案实施方便,且最大限度地减少了不同模块安装、工作时的相互影响,对系统测试后发现,数据误差小于1%,与传统的设计方案相比精度提高了约4%,且系统工作稳定,可以满足FSEC赛车的数据采集需求,对方程式赛车的设计有参考意义。

基于ADVISOR的FSEC赛车动力系统参数设计

根据FSEC纯电动赛车方程式的赛事要求,通过对ADVISOR软件进行二次开发,将前轮驱动模型改为后轮驱动模型,并运用ADVISOR仿真软件对电动赛车的动力系统以及续驶里程进行仿真分析。根据设计要求针对该赛车的最高车速进行最高车速跟随仿真。此外,对电动赛车进行动力系统选型布置及动力系统参数设计计算,其主要针对电机的功率、电池的串并联以及传动系的传动比。结果表明,电动赛车的参数设计符合最初的设计要求,其结论方法可行。

FSEC方程式赛车电池充放电特性研究

为了满足全国电动方程式赛车(FSEC)对电池的性能要求,模拟比赛时对耐久性能、弯道性能和加速性能的工况要求,对NCM三元锂离子电池在不同的充放电工况下的特性进行研究与评价.对比该电池在不同倍率下的放电特性,以及不同倍率放电时内阻的变化情况.结果表明:FSEC方程式赛车采用NCM三元锂离子电池,充电时内阻小温升可控,但在弯道性能和加速性能工况下放电时,必须要做好散热设计才能满足比赛的要求.

基于ANSYS Workbench的FSEC车架有限元分析

以华南农业大学FSEC方程式(Formula Student Electric China)赛车为对象,利用三维建模软件CATIA建立车架CAD模型,通过有限元分析软件ANSYS对其进行静态强度以及运动学模态分析,分析该车架在多种工况下的应力和扭转刚度及不同阶数的固有频率和振型,验证了该车架设计的合理性,从而确保赛车能够安全参赛。

基于FSEC赛车电池箱的结构设计与强度分析

以中国大学生电动方程式赛车的电池箱体研究为背景,对电池箱的结构设计和强度分析方面进行了研究论证,提出了电池箱设计的总体思路,使电池箱的结构设计紧凑合理,工作安全可靠,符合赛事规则。这对纯电动乘用车在电池箱的结构设计方面也具有参考和借鉴的价值。

FSEC赛车电池箱结构强度有限元分析

针对FSEC赛事规则以及动力系统的需求,文章设计一种FSEC赛车电池箱体。在CATIA中建立电池箱体有限元模型,通过使用ANSYS workbench有限元仿真软件对其进行急加速、急减速、转弯、耐久等工况分析,得到电池箱体的变形云图、应力云图和疲劳交变应力云图,明确了最大应力值以及最大变形位置,为后续结构优化设计提供方向。利用ANSYS软件进行仿真驱动研发,极大提高了设计效率,促进了大赛的发展。

FSEC赛车前悬架系统仿真与优化

利用Adams/Car构建FSEC赛车前悬架系统的刚体动力学模型,对模型进行运动学仿真,得到车轮跳动时各项参数的变化规律,并分析得出赛车前悬架设计方面存在的缺陷。通过Adams/Insight扩展模块针对各类参数开展对应的灵敏度分析,得到最合理的性能组合。针对优化操作前后的模型开展对应的仿真对比,分析优化前后的性能差异,结果表明:优化后的整车操纵稳定性得到极大的的改善与提高。

FSEC赛车整车电气系统的优化设计

中国大学生电动方程式汽车大赛(FSEC)是我国以大学生为参赛主体的赛车比赛,国内从2010年开始发展,主要考验团队的设计能力、构思能力、营销能力、成本控制能力和动手实践能力。现主要针对方程式电动赛车电气控制系统进行优化设计,通过分析试验数据,对电气系统、线束布局、整车控制器和电传动系统进行改良,使整车动力性、操纵稳定性、行驶平顺性等性能更加良好,达到了优化目标。

FSEC赛车双电机动力系统设计

针对FSEC赛事规则及赛车整体性能需要,研究设计了一种双电机动力系统,提出一种电子差速控制策略。对双电机动力系统电机参数、传动比和动力电池组容量及组数进行匹配设计;并在Cruise汽车仿真软件中建立仿真模型,对搭载双电机动力系统的FSEC赛车进行动力性和经济性仿真分析,仿真结果表明,所设计动力系统满足预期确定的性能指标,验证了双电机动力系统设计的合理性,研究对电动赛车动力系统设计有一定指导意义。

四轮独立驱动FSEC赛车稳定性控制

随着中国大学生电动方程式赛车大赛(FSEC)的兴起,针对四轮独立驱动FSEC方程式赛车操纵稳定性控制的研究越来越被重视。根据其四轮驱动力矩独立可控的特点,提出一种驱动稳定性控制算法。该算法针对赛车稳定性控制在比赛中对实时性的需求,设计了PID直接横摆力矩控制器,并运用Car Sim车辆动力学仿真软件进行仿真验证。仿真结果表明,该控制算法能有效提升赛车操纵稳定性,且控制效果稳定。为汽车稳定性控制领域提供了一定参考。

FSEC电动方程式赛车动力系统设计

针对中国大学生电动方程式汽车大赛(FSEC)大赛规则,研究设计了一种双轮毂电机驱动的动力系统。同时在Cruise仿真软件中对双轮毂电机动力系统的FSEC赛车进仿真分析。仿真结果表明,所设计动力系统满足比赛性能指标。

FSEC赛车动力电池热蔓延防护研究

提出一种由相变蓄热翅片和液冷板结合的锂电池模组热失控阻断系统,通过对FSEC赛车电池模组的热蔓延防护特性进行数值仿真研究,发现该系统能够有效延缓热失控向相邻电芯蔓延,能有效阻断热失控蔓延到整个电池模组。对该系统不同影响因素的分析表明,蓄热翅片厚度达到1.4 mm时,能最大程度延缓热蔓延,延长时间为483 s;蓄热翅片覆盖面积达到90%时,能最大程度延缓热蔓延,延长时间为403 s。该FSEC赛车电池模组的热防护系统可为电池热阻断设计提供参考依据,对延长赛车手逃生时间和保护车手人身安全具有重要意义。

南通理工学院FSEC方程式赛车动力参数设计

本文通过分析、比较电动汽车各种布置形式、电机类型及电池类型的优缺点,提出了南通理工学院FSEC实验赛车的动力性的性能指标及相关参数。根据性能指标及相关参数对赛车动力系统中的电机及动力电池参数进行了设计。

FSEC方程式赛车传动系统的设计与优化

文章运用MATLAB及其Simulink模块建立汽车动力学模型,结合Optimum Lap进行动力学仿真,得到主减速比,并借助ANSYS静力结构模块对传动系统结构进行分析与优化。

基于ANSYS和MATLAB的FSEC赛车转向系统分析

转向系统是赛车设计制造的重要组成部分,车手需通过方向盘去控制整个转向系统进而控制整辆赛车的走向,转向系统设计的好坏,直接决定了车手的驾驶感受反馈和赛车在比赛中的表现。本文通过MATLAB对转向梯形参数用函数进行最优化梯形,研究并分析该转向系统在实际行驶过程中对前悬架控制臂的影响,最后得出的最终转向零部件参数进行ANSYS静力学分析看是否达到各工况的使用要求,最终对各个零部件进行工艺的设计。