新能源汽车动力传动系统的设计研究

深入研究了新能源汽车动力传动系统的设计与优化,关注于混合动力的复杂性、电动驱动的高效性、多元化能源的融合以及协同控制策略等关键领域。通过引入先进的能源存储技术和智能化混合动力控制系统,旨在提高系统性能和能源利用效率。同时对多能源融合的协同性进行了深入研究,探索多种能源形式的有机整合,为汽车动力系统提供更灵活、可持续的能源供给。

北黑铁路(龙镇至黑河段)升级改造动车组开行方案研究

北黑铁路(龙镇至黑河段)升级改造后,后方通道存在牵引种类不一致的情况,在电气化铁路、非电气化铁路间跨线运行时,因标准不一致无法提供高质量的客运服务。结合北黑铁路(龙镇至黑河段)现状及存在问题,根据功能定位进行升级改造,分析动车组列车开行必要性。分析了采用电力动车组、内燃动车组及混合动力动车组等各开行方案的优缺点,推荐采用混合动力动车组开行方案,随着动车组技术更新,可以有效满足不同的市场需求,提高铁路客运服务质量。

城市轨道交通供电-牵引-混合储能系统设计与仿真

为了进一步提高城市轨道交通列车再生制动能量的回收与利用效率,通过对系统功能需求分析,设计一种基于分布式地面混合储能城市轨道交通列车牵引供电系统结构,建立供电网络、列车牵引和储能系统模型。同时针对低通滤波方式导致锂电池和超级电容出现大量功率交换的问题,提出带超级电容补偿的阶梯功率分配法,该方法运算量小且实时性强,能够避免混合储能系统内部功率循环。结合所提模型和策略,利用MATLAB/Simulink进行仿真试验,仿真结果表明混合储能系统能量利用效率提高了1.39%,稳压率提高了12.75%,节能率提高了6.72%。

基于改进SAC算法的城轨列车混合储能系统动态功率分配策略

为平抑城轨列车牵引网电压波动,在采用车载超级电容和地面混合储能系统的基础上,提出一种基于强化学习的柔性动作-评价算法(soft actor-critic,SAC)的功率动态分配策略,用于提高直流牵引网节能稳压特性、实现车载超级电容寿命保护。首先建立城轨列车动力学模型,并针对SAC算法在城轨动态功率分配中训练时间长、收敛慢等问题,提出PEC-SAC算法。该算法结合了优先级经验回放、强调最近经验和余弦退火算法,通过增加最近经验的采样概率和动态调整学习率,提高了训练效率和收敛速度。根据目标设置状态空间、动作空间及奖励函数,使列车在与仿真环境交互中学习到混合储能系统最优能量控制策略。通过MATLAB/Simulink与Python联合搭建仿真平台,仿真结果表明,与SAC算法相比该方法稳压提高了0.36%,能耗降低了4.52%。

Stadler为美国开发首列氢燃料电池列车FLIRT H_(2)

为美国加利福尼亚州圣贝纳迪诺县交通局(SBCTA)设计的FLIRT H_(2)是Stadler公司替代牵引方案的最新产品。其将是应用于美国铁路客运领域的首列氢燃料电池列车,计划于2024年在加利福尼亚州投入商业运营,装配模块化、可扩展的氢气混合动力包,可为2~4节车厢提供电能。文章重点介绍FLIRT H_(2)的概念设计及技术实现情况,包括车辆结构、牵引系统布局、技术参数、模块化设计、燃料电池、储氢系统、能源效率等,以期为后续氢燃料电池列车的开发设计提供参考和借鉴。

超级电容性能试验与建模研究

试验研究了超级电容的参考容量、内阻、开路电压、脉冲功率等主要性能参数。根据试验数据和一阶串联内阻电路模型建立超级电容仿真模型,并在稳态工况和动态工况试验中验证了仿真模型的有效性。试验结果表明,该模型可以用于含有超级电容的混合动力系统仿真,对该类混合动力系统的动态协调与能量管理问题研究具有重要意义。

混合动力技术在军用汽车上的应用

以BJ212军用轻型越野车为例,对其改为混合动力后的驱动型式、动力总成参数的确定以及性能预测等方面进行了初步探讨。结果表明,改变后的越野车易于实现纯电动行驶和停车发电的功能,更能适应野战部队的需要。与原车相比,最高车速提高30%,最大爬坡度提高34%,油耗降低30%,同时能在纯电动模式下以50km/h的速度行驶33.7km。

燃料电池混合动力列车建模与运行控制研究

为提高燃料电池混合动力列车的燃料经济性,实现混合动力系统功率的合理分配,对以燃料电池、超级电容和动力电池为动力源的混合动力轻轨列车进行研究。通过分析混合动力系统结构,建立各动力源模型和基于列车自动运行(ATO)模式的系统仿真模型。在保证列车动力性能和燃料电池平稳运行的前提下,以合理分配功率为目标,提出一种基于10个工作模式的能量管理策略,以供能量管理系统根据需求进行选择。仿真结果表明:燃料电池在其高效运行区域内平稳工作,建立的系统模型满足列车运行仿真的需求;相比燃料电池两档式工作策略,所提出的能量管理策略耗氢量减少约17.4%;相比动力电池优先回收制动能量策略,回收的再生制动能量增加约8%。

混合动力履带车辆全系统建模与实时仿真

采用面向对象思想建立履带车辆动力学实时仿真模型.建立了发动机-发电机组和电池组电功率耦合特性模型和混合动力驱动系统及其控制策略模型.依托RT-LAB环境实现混合动力驱动系统和控制策略模型实时化.通过CAN实现车辆动力学模型与混合动力驱动系统及其控制模型的实时通信,建立了混合动力履带车辆驾驶员在环的全系统实时仿真软硬件环境,仿真实例验证其可行性及有效性.

车用柴油串联式混合动力系统经济性试验研究

为评估柴油串联式混合动力客车动力系统的性能,特别是燃油经济性,建立了串联式混合动力系统测试平台。在详细描述串联式混合动力系统能量管理策略和辅助动力单元(APU)控制的基础上,通过中国城区公交道路循环测试,对影响串联式混合动力系统燃油经济性的几个要素进行了分析。研究结果表明:在既定能量管理策略的基础上,制动能量回馈、电驱动子附件功率和发动机怠速是影响燃油经济性的三个显著因素。

燃料电池电动汽车能量管理系统研究

提出多能源燃料电池加镍氢电池及超级电容燃料电池电动汽车混合动力系统的方案,并设计了动力系统结构。通过比较车载3种能源,给出了动力总成控制系统结构,重点对能量管理系统进行优化,采取燃料电池发动机输出功率预测控制策略,减少了其输出功率的频繁波动。仿真结果证明能量管理策略可行。

混合动力列车电源系统控制策略

为了实现混合动力列车的计算仿真,建立混合电源系统模型,并提出一种混合电源系统控制策略.在此基础上,通过对混合电源系统与列车纵向动力学系统的耦合分析,给出了基于该电源系统控制策略的列车运行目标速度曲线计算算法.利用MATLAB/Simulink对系统建模,对列车在某线路上的运行过程进行了仿真.仿真结果表明,系统控制策略能够满足列车的运行性能,列车自动控制(ATC)系统能够精确的控制列车跟踪计算的目标速度曲线运行,混合电源回收了41%的再生制动能量,控制策略和目标速度曲线计算算法达到了设计目标.

混合动力传动系统匹配评价指标的探讨

从系统效率的观点出发,针对发动机、电动机、蓄电池和传动系统,提出了系统效率分布率和电能贡献率等概念,以此为基础提出了混合动力传动系统合理匹配的评价指标,并通过计算实例验证了评价指标的可行性。

并联混合动力汽车传动系参数匹配

研究了并联混合动力汽车动力传动系中发动机功率、电动机功率以及主减速器速比的选择依据 ,给出了计算实例 ,通过模拟计算验证了选择依据的合理性。

基于动态逻辑规则的燃料电池汽车能量优化管理策略

针对燃料电池汽车能量管理的经济性优化问题，提出了一种基于动态逻辑规则的多能源动力系统能量优化管理策略。该策略在保证功率平衡控制的基础上，根据负载及系统状态的变化动态调整能量流在不同动力源的分配，使燃料电池尽可能工作在高效率区，从而提高整车经济性。通过离线仿真对所提出的动态逻辑规则参数进行了优化设计。仿真及转鼓试验的结果证明，所提出的能量优化管理策略有效，能够在保证动力性及功率平衡控制的基础上，显著提高经济性，具有一定的实用价值。

燃料电池混合动力列车的研究现状与发展趋势

作为一种高效、环保、节能的新型列车,燃料电池混合动力列车是一种潜力巨大的新型轨道交通工具,将极大地促进轨道交通系统的重大改革与发展.介绍了混合动力列车的研究现状及发展趋势,分析和探讨了燃料电池技术、混合动力系统、能源管理控制系统、电能存储设备以及高压氢安全措施等燃料电池混合动力列车的关键技术,指出了需要重点研究的问题.

混合动力汽车传动系统扭振建模与分析

针对混合动力扭振分析复杂化的特性,以某P2构型的混合动力运动型实用汽车(SUV)为研究对象,建立传动系统集中质量模型,分析其固有特性和激振响应特性.然后基于AMESim仿真软件对传动系统进行扭振影响因素分析,对离合器刚度、阻尼等主要参数进行灵敏性分析,探讨其对扭振的影响特点.仿真结果表明,改变离合器减振刚度可以影响传动系统固有特性,进而改变其共振峰值及频率;增大离合器阻尼有利于降低传动系统衰减共振的峰值,但是不利于高速时的减振.

插电式并联混合动力汽车动力传动系统与控制参数匹配设计

汽车动力传动系统各部件参数与控制策略参数决定了整车的燃油经济性和排放水平。为了降低插电式混合动力汽车(PHEV)的油耗,以混合度、变速器传动比、主减速器传动比和整车控制策略参数作为正交设计因素,采用正交试验设计方法,以汽车行驶工况油耗最小为目标,优选出动力传动系统各部件参数和控制策略参数的最佳匹配方案。利用插电式并联双离合器混合动力客车仿真模型,对参数优选后的汽车模型进行动力性和燃油经济性仿真。结果表明,整车燃油消耗相对参数优选前的车型降低5.58%。

混合动力客车系统参数匹配及仿真

提出了一种混合动力大客车的结构方案,阐述了该方案的结构特点;利用仿真模型计算出了动力总成的功率和扭矩需求,并对动力总成各零部件的参数进行了初步设计;然后在MATLAB/Simu-link环境中建立了发动机性能、ISG电机性能、驱动电机性能以及蓄电池能量管理模块的仿真模型;仿真结果表明,动力总成各零部件参数的设计是合理的,且混合动力客车能够达到预定的性能目标。

混合动力装甲车辆能量管理策略实时仿真

为解决混合动力装甲车辆多动力源输出优化匹配难题,针对一种具有3个动力源的混合动力系统中各动力源的输出特性和驱动电机功率需求特点,制定了具有双层结构的能量管理策略:顶层的系统功率分配策略完成负载功率估计及其在各动力源间的分配;底层的部件级控制策略实现发动机-发电机组和动力电池的优化控制。通过构建一种分布式硬件在环仿真平台对能量管理策略进行仿真验证。结果表明:混合动力系统能够很好地满足负载功率需求,实现了对多个目标的优化控制。