太阳辐射下汽车仪表板热负荷的数值模拟与实验研究

为降低太阳辐射下仪表板的热负荷,基于热平衡方程,对在海南夏季天气条件下汽车的换热过程进行数值模拟,所算得的车内温度场与实验结果很好吻合。在此基础上,分析了不同传热方式等因素对仪表板温度场的影响。结果表明,辐射和传导是仪表板温度场的主要影响因素;减小前车窗玻璃透射率、放置遮阳挡、合理增加仪表板导热系数和选择适当的停车位置都能显著降低仪表板的热负荷。

全球重点企业燃料电池汽车关键技术发展研究

从专利角度出发,结合在燃料电池汽车技术领域内领先业内以通用、丰田为代表的汽车企业的专利布局、核心技术、专利引证,分析、总结燃料电池汽车关键技术的发展方向并提出未来产业战略的构想。

基于行驶工况的纯电动汽车能量消耗的实验研究

针对不同行驶工况下纯电动汽车电能量消耗差异较大的问题,以某款纯电动汽车为研究对象,通过纯电动汽车电能量消耗实验,研究了纯电动汽车电能量消耗与其行驶工况和电能量控制方法之间的关系。分析了纯电动汽车在NEDC、Jap1015和FTP75实验工况中的电能量消耗及其控制方法。讨论了行驶工况特征参数和电能量动态控制方法与纯电动汽车电能量消耗之间的作用关系。结果表明:不同行驶工况的整车电能量消耗并不是随着行驶里程增加而增加,其主要影响因素是纯电动汽车电能量动态控制方法;当采用基于单位里程瞬时能耗的电能量动态控制方法对NEDC前部工况的三个加速阶段进行控制时,将使纯电动汽车单位里程平均能耗分别降低9.4%、18.61%、19.19%。

闭孔泡沫铝力学特性及其在汽车碰撞吸能中的应用研究进展

汽车低能耗、安全和轻量化已经成为汽车领域研究的热点问题,闭孔泡沫铝作为一种轻质吸能金属材料,在低密度下具有良好的比刚度和比强度,同时具有良好的抗冲击性和能量吸收性,已逐渐引起汽车产业界地重视。简述泡沫铝单轴压缩试验中弹性模量、抗压强度、屈服强度、平台应力、致密化应变等参数的定义和试验标准;综述闭孔泡沫铝的本构方程的研究现状,重点讨论屈服面模型;总结泡沫铝的微观结构有限元建模方法,比较商业软件中集成的宏观材料模型。归纳吸能材料的特点,分析闭孔泡沫铝的吸能能力和抗冲击能力;综述应变率和冲击速度对泡沫铝吸能特性有无影响的研究进展,并对可能存在的影响进行解释。总结闭孔泡沫铝在汽车轻量化和碰撞安全性领域的应用,具体分析典型的案例。指出当前闭孔泡沫铝的力学特性及其在汽车结构中应用存在的问题与难点,总结并提出本研究领域可以借鉴的研究方向。

汽车转向节拓扑优化方法研究及应用

为使汽车悬架系统中机件转向节在轻量化的基础上满足各工况下的汽车动力学性能要求,运用折衷规划法定义多工况下转向节的静态刚度和第1阶模态频率最大化的综合目标函数,进行结构的拓扑优化。以某方程式赛车转向节为例进行优化的结果表明,转向节的刚度和1阶模态频率均有显著提高,质量有所减轻,说明该方法可行有效。

不同滥用条件下车用锂电池安全性实验研究

为提升电动汽车的使用安全性,揭示极端情况下三元锂电池热失控的发生机理与行为特点,对某一12 A·h车用三元锂电池进行过温、过充和内短路等3种不同滥用条件下的热失控实验,探索热失控过程中电池电压、温度等关键参数的变化,对比分析3种热失控行为的特点。结果表明,三元锂电池热失控有明显的触发演变过程;电压突然急剧升高又迅速急剧下降的异常变化可作为判断过充热失控是否发生的条件;过充热失控发生到电池剧烈燃烧之前存在一定的反应时间;相同条件下,过充热失控的剧烈程度和破坏程度要大于内短路和过温热失控。最后基于实验结果,提出改善车用三元锂电池在热、电、机械等滥用条件下安全的建议。

电动汽车电池包箱体及内部结构碰撞变形与响应分析

目前关于电池包碰撞安全性问题研究较少,且大多的关注点在于电池包箱体及电池包安装位置,无法清楚地了解电池包内部的安全性.针对这一问题,文中结合一款实例电池包的开发,建立了考虑电池包内部电池单体、触点、固定装置以及电池包内架等的精细化结构模型,从变形量和加速度两个角度、电池包整体和内部结构两个层面对电池包碰撞结果进行分析,探讨了电池包在碰撞过程中箱体及内部结构的变形与响应规律。结果表明,电池包撞击侧吊耳、内架、螺钉和电池模组均发生了不同程度的变形,电池触点及附属构件安装点处加速度峰值过大.

基于I线制动力分配的四驱纯电动汽车制动能量回收策略的研究

针对具有双轴双电机四驱结构的电动汽车,设计了一种基于I线制动力分配策略。该策略在制动时,前后轴制动力按照I线分配,前后电机同时回收能量,既发挥了制动能量回收潜力,又保证了制动稳定性。仿真结果表明,该策略能回收更多的能量,制动力分配曲线与I线相吻合,保证了制动稳定性,也验证了该策略的有效性。

双电机四轮驱动电动汽车自适应驱动防滑控制的研究

为在双电机四驱电动汽车上实现纯电机控制的驱动防滑功能,在不同附着系数的路面上,采用PID控制的方法对控制参数进行优化。在此基础上,采用径向基函数系统辨识的单神经元自适应控制算法,对PID控制参数进行在线自适应调整,从而提高了控制算法的响应速度和鲁棒性。在不同路面上进行了离线仿真和快速原型在环试验。结果表明,采用该控制算法,能在不同路面工况下实现电动汽车的驱动防滑功能,与PID算法相比,提高了自适应能力、控制精度和速度,并满足实时性控制要求。

汽车碰撞中胸-腹部的生物力学响应与损伤评价

统计表明,在汽车交通事故中人体胸部和腹部的损伤占很大的比例.为了研究汽车碰撞事故中人体胸腹部的生物力学响应与损伤机理,文中利用建立的人体胸-腹部生物力学有限元仿真模型,并引入国际同行已进行的相同部位尸体实验研究数据,对碰撞过程中人体胸腹部的生物力学响应进行了仿真分析.文献尸体实验与仿真过程中胸腹部的受力、加速度、胸腹部压缩变形量以及应力、应变分布等指标的对比结果表明,仿真结果与实验数据具有很好的一致性.研究表明,人体胸-腹部生物力学响应的有限元模拟能够准确地反应碰撞过程中人体胸-腹部的损伤程度,文中提出的模型可以用于汽车车身结构、约束系统、防护系统等方面的安全性设计和评估.

泡沫铝复合结构改善汽车侧撞安全的仿真研究

泡沫铝结构的轻量化与高比吸能的特点,使其成为潜力巨大的汽车吸能材料。本文中探索泡沫铝复合结构在汽车侧面碰撞过程中吸收碰撞能与降低加速度的机理与贡献。首先建立泡沫铝结构的CAE模型,并通过试验获取材料参数,为仿真提供基础数据,接着进行多目标优化,最后以某汽车门槛横梁加装泡沫铝结构来验证其吸能效果。结果表明,优化后的设计方案明显降低了加速度,减小了侵入量,满足了车身轻量化与高吸能的设计要求。

新能源汽车发展影响因素分析及保有量预测

新能源汽车保有量预测能够反映未来汽车能源多元化发展的趋势,这对政府调控、车企发展方向和能源部门决策都具有重要意义。分析包括经济、政策的宏观因素和汽车价格等微观因素对新能源汽车保有量的影响,建立多种因素控制结果的新能源汽车保有量的数学预测模型,并给定一种因素自变量的输入矩阵,得到预测结果。在特定因素变量的输入下,对CNG汽车、LNG汽车、纯电动汽车和插电式混合动力汽车在中期以及中长期的保有量进行预测。

汽车乘员舱内温度场的数值仿真及试验研究

建立了自然暴晒下汽车乘员舱内的温度场-流场模型,考虑车身传热、车内空气流动和人体散热的影响,对乘员舱内传热过程进行模拟计算.通过暴晒升温试验和制冷降温试验分析制冷模式关闭和开启2种工况下乘员舱温度动态变化规律.仿真结果表明,在制冷工况下前排的冷却效果比后排好,但垂直方向上局部温度差异较大,人体表面存在较大温差.试验结果与仿真结果较吻合,并发现前、后排的热不均匀性在冷却风作用下有不同程度的改善,在制冷初始阶段(10min内)乘员舱的温度变化较为剧烈,对人体热舒适性影响大.研究成果对优化空调设计和提高汽车的乘员热舒适性有重要意义.

对转双转子电机在电动汽车上的驱动特性

研究了一种基于对转双转子电机的电动汽车驱动系统,并对其进行数学建模和仿真分析.分析了双转子电机左右输出轴及传动机构转动惯量的差异对汽车驱动的影响,建立了基于双指数模型的纵向附着系数计算模型.通过理论推导结合仿真分析发现:基于对转双转子电机的驱动系统具有转弯差速功能,转弯时电磁转矩不变;内外转子两侧传动机构的总转动惯量差异对电动汽车的驱动加速度影响很小,在滑移率较小的情况下,汽车两侧车轮几乎具有相同的加速度、速度和滑移率变化量;只要把内外转子两侧传动机构的总转动惯量差异控制在较小的范围内,即使在汽车完全打滑的情况下,汽车两侧车轮的加速度和速度也相差不大.

双电机四驱电动汽车自适应复合防抱死控制

为了进一步提高双电机四驱电动汽车防抱死控制的响应速度和精度,在电液复合变参数PID防抱死系统的基础上,采用径向基函数神经网络系统对电动汽车电液复合制动系统进行在线辨识,利用车轮滑移率对于电机制动转矩变化的灵敏度信息对PID的控制参数进行滚动优化调整,实现自适应复合防抱死控制。运用离线仿真和快速控制原型在环实时实验对控制算法和在线实时控制效果进行了验证,结果表明:改进的控制算法提高了系统的控制精度和响应速度,而且满足控制系统的实时性要求。

电动汽车锂离子电池组参数辨识与SOC估计

针对电动汽车用锂离子电池组,提出了一种能修正初始误差的荷电状态估算方法,即采用扩展卡尔曼滤波与安时积分的组合算法.在分析电池各种等效电路模型优缺点的基础上,选用具有双阻容并联网络的PNGV改进型电池模型,并以某锂电池为实验对象,对其进行模型参数识别.然后依据电池模型建立电池的非线性状态空间方程,并对电池开路电压与SOC的关系进行多项式拟合.恒流脉冲放电和ECE15工况下的两种实验均表明,文中算法可有效修正SOC的初始误差,并能保证估算精度.

并联式混合动力电动汽车全局优化控制

以一种充电保持型并联式混合动力电动汽车(PHEV)为研究对象,基于其整车及动力总成相关数学模型建立了以整个行驶工况消耗的总燃油量最小为目标的系统目标泛函,以及相关的机械特性、蓄电池电量保持等约束条件方程.然后采用Lagrange乘子法将有约束的极小值问题转化为无约束的极小值问题进行求解,得到PHEV的全局优化控制策略.最后基于Matlab/Simulink建立整车仿真模型,在几种不同的循环工况中对获得的全局优化控制策略进行仿真验证,并与采用瞬时优化控制策略得到的仿真结果进行比较.结果表明该全局优化控制策略切实可行,所获得的整车燃油经济性与采用瞬时优化得到的相比有所改善.

新能源汽车驱动电机专利信息分析

采用Thomson Innovation专利检索分析平台搜集整理驱动电机相关专利,通过分析国内外驱动电机专利的申请时间趋势、国别分布、申请人排名、技术热点分布以及国内专利省市分布,了解国内外驱动电机专利技术的发展现状,对比指出国内专利申请特点以及存在的问题,并尝试性地为国内驱动电机相关企业和科研机构提出相应的发展建议。

一种纯电动汽车动力换挡式机械变速器

针对纯电动汽车驱动特点,研究了一种新型的面向纯电动汽车的动力换挡式机械变速器,该变速器由单作动件实现换挡,传动结构与机械式变速器相似。推导并建立了换挡过程的数学模型,研究了变速器转矩相与惯性相动态性能,结合台架实验结果,论证了研发的变速器在高低挡切换时,动力交替过程保持连续变化,能够满足快速平稳动力换挡性能。对变速器在整车应用方面进行了研究,结果表明,与其他变速器相比,研发的变速器能够较好地兼顾电动汽车整车性能和成本要求。

温度及放电倍率对电池性能影响的实验研究

动力锂离子电池的SOC-OCV关系曲线,库伦效率、温度、放电倍率对电池内阻、电压一致性影响和放电倍率与温度的关系特性是动力电池组成组技术和均衡管理的重要参数。通过充放电实验,测得电池SOC-OCV关系、库伦效率-放电电流关系曲线,并通过8阶拟合,可以较准确地反映SOC-OCV函数关系。不同电池单体内阻随温度变化的变化率不同,某个温度下阻值相近的电池单体在其它温度下差异可能较大,极化内阻较欧姆内阻更为明显;电池放电倍率越大,电池组中电池电压的一致性越差。电池的最高温度与放电倍率有关,正极处的温度最高,负极温度与正极的温度差随着放电倍率的增大而增大。