燃料电池汽车开发及产业化的关键技术研究

燃料电池电动汽车技术是当今世界上正在进行研究的一项高新技术,文章介绍了燃料电池电动汽车的动力系统和燃料电池系统的基本结构和工作原理。从燃料电池电动汽车的车身和底盘设计、燃料电池系统、驱动电机系统、电控系统以及系统优化等方面,分析了燃料电池电动汽车开发及产业化需要解决的关键技术,同时提出了相应的技术路线和对策。     

电动汽车技术进展和发展趋势

通过对国内外电动汽车关键技术的发展现状和技术水平的比较分析，以及H∞鲁棒控制方法在电动汽车驱动控制、再生制动控制和运动控制系统上应用的研究，展望了电动汽车的发展趋势，首先发展铅酸蓄电池电动汽车(BEV)是明智的选择，由于开发混合电动汽车(HEV)的难度较大，所以燃料电池电动汽车(FCEV)将成为今后的主流技术，是未来汽车的发展方向。     

电动汽车开发的关键共性技术及其研究方向

综述了电动汽车发展现状和技术水平，对电动汽车开发的关键共性技术：动力电池及其管理技术、电机驱动控制技术和多能源动力总成综合控制技术进行了详细论述，确立了这些关键技术的研究方向     

电动汽车：汽车工业发展的新途径

电动汽车指以电能为动力的汽车,一般采用高效率充电电池或燃料电池为动力源。电动汽车无需再用内燃机,目前人们所说的电动汽车大多是指纯电动汽车,即是一种采用单一蓄电池作为储能动力源的汽车。它利用蓄电池作为储能动力源,通过电池向电机提供电能,驱动电动机运转,从而推动汽车前进。电能是二次能源,它可以来源于风能、水能、核能、热能、太阳能等多种方式,所以,它是非常有发展前景的替代能源汽车。电动汽车属于零排放汽车。从外形上看,电动汽车与日常见到的汽车并没有什么区别,区别主要在于动力源及其驱动系统。     

采用开关磁阻电动机驱动电动汽车的可行性分析

根据电动汽车对电气驱动系统的特殊要求,分析了开关磁阻电动机的原理和特点,并与传统的直流电动机,异步电动机性能作了比较,得出结论,采用开关磁阻电动机是更为合理可行的方案之一,为电动汽车研制中的关键技术提供了可行性依据.     

电动汽车的现状和发展趋势

综述了世界范围内电动汽车，混合动力电动汽车和燃料电池电动汽车当前的发展特点和规律。这3种电动汽车目前处在不同的发展阶段，面临不同的问题，并各自具有不同的发展策略。但是，发展电动汽车的工程哲学及一些关键技术，诸如先进电机驱动技术，能源技术，能源控制和管理技术，先进底盘和车体技术等是可共享的。成为现代电动汽车的基础。最后总结了这3种电动汽车的市场前景。     

一种新型的增程式电动汽车驱动系统

为提高混合动力汽车的动力性和燃油经济性,简化驱动系统的结构,提出了一种新型多模式驱动的增程式电动汽车驱动系统.文中分析了该系统的各个工作模式及功率流分配;通过台架实验获得了发动机、电机、电池等的工作性能,在Matlab/Simulink环境下建立了关键动力元件(如发动机、主电机、辅助电机和蓄电池)及整车的仿真模型,并对该系统进行了动力性能和燃油经济性能仿真分析.结果表明,相对于Volt系统,文中提出的驱动系统的动力性明显改善,最高车速提高了37.5%,燃油消耗率降低了24.8%.     

实用环保型驾校教练车油改电技术研究

详细介绍了实用环保型驾校教练车油改电技术的改装方案、手段与关键技术。油改电后的纯电动教练车在真实模拟教练车原有动力性、操纵性、舒适性和驾训功能的基础上,以蓄电池作为车载电源,永磁无刷直流电动机作为驱动电机,加上电机控制系统3部分组成的电动教练车动力系统替代原车燃油发动机。产品试验结果显示其实用、安全、环保、节能,具有广阔的市场前景。     

回馈制动电机在电动自行车中的应用

本文旨在应用电机回馈制动原理提高电动自行车的续航里程。电动自行车上装设的回馈制动系统主要由电动机系统、升压斩波电路、蓄电池系统、控制系统4个部分组成。控制系统负责输入外界信号,由升压斩波电路完成驱动与制动两种工作状态的转换。驱动状态时,电机作为电动机,蓄电池提供电能;制动状态时,电机作为发电机,蓄电池吸收动能。电动自行车回馈制动系统可有效利用自行车刹车时的残余动能,不仅节约能耗,还提高了电动自行车行驶的安全性。     

基于Simulink轮毂电机四轮驱动外特性建模与仿真

为了解决传统纯电动汽车续航里程低、使用效率不高的问题,对四轮轮毂驱动电动汽车进行了研究.首先,在对四轮轮毂电动汽车系统结构进行分析的基础上,基于汽车动力学原理、三元聚合物锂电池电化学原理以及电动机外特性数据等建立包含汽车运动学模型、电池模型以及电机模型的四轮驱动电动汽车整车模型.基于两种工况进行了仿真试验,结果表明所研究的四轮驱动电动汽车具有良好的工作特性.     

电动低地板城市大客车研制中的关键技术

讨论电动低地板城市大客车研制过程中的关键技术,对电源及电力驱动系统匹配、总体布置及性能分析、结构优化及轻量化设计、电池管理及高压安全技术等方面所遇到的问题及解决办法进行了全面的论述.这些关键技术在低地板车的应用已在整车的型式论证试验和试运营过程中得到了验证,有助于电动汽车技术的普及和实用化.     

基于电池输出特性的电动汽车动力性能评价方法研究

对电动汽车不同工况负载进行受力分析的基础上,以直流伺服电机作为电池驱动的主动牵引电机,以交流伺服电机作为提供不同工况负载阻力电机,构建基于控制核心可编程逻辑控制器(PLC)的模拟双电池混合动力牵引的电动汽车电池性能测试平台。通过模拟负载阻力和行驶工况,对匀速行驶状态下的电池动力输出性能进行实验研究,同时采用车辆仿真软件ADVISOR对相同行驶工况进行模拟分析。结果表明:锂电池在放电过程中存在最大有效输出的工作区,单位时间内的电压变化率可以作为预测和判断对应工况下电池持续有效输出和续航时间的依据。软件模拟分析结果和实验测试结果一致,证明了测试平台的可靠性。     

A model-based driving cycle test procedure of electric vehicle batteries

The battery test methods are the key issues to investigate the energy-storage characteristics and dynamic characteristics of electric vehicle （EV） batteries.In this paper,the research advances of existing battery test methods as well as driving cycles are reviewed.An electric vehicle model that consists of EV dynamics model,battery model and electric motor model is built.The dynamic characteristics of the battery in frequency domain are analyzed.Based on the EV model and the frequency domain characteristics of the battery,a driving cycle test procedure of EV battery is proposed.The battery test procedure is able to reflect the real-world characteristics of EV batteries,and can be used as a universal EV battery test method.     

基于电池循环寿命的纯电动汽车续驶里程估算

为了提高纯电动汽车的续驶里程估算精度,降低因电动汽车续驶里程估计不准确而出现的"里程焦虑",提出一种基于电池循环寿命的纯电动汽车续驶里程估算方法。首先,以纯电动汽车的整体性能分析为基础,将汽车续驶里程估算中电池循环使用时长问题,通过卡尔曼滤波算法转化为代价函数逼近最小值问题,确定电池循环使用寿命。其次,通过计算电池组剩余能量和已行驶里程,计算出纯电动汽车单位里程能耗;最后,计算出纯电动汽车循环工况续驶里程。实验结果表明,采用该方法对纯电动汽车续驶里程进行估算准确性较高,估算误差最低为2. 5%,提高了对纯电动汽车续驶里程的估算精度。     

多因素影响下的纯电动汽车电耗算法优化

针对纯电动汽车的电耗预测问题,提出一种考虑环境温度、电池状态和车速等多因素影响的电耗计算模型.首先,基于自主研发的数据采集装置,采集不同城市的纯电动汽车长期行驶数据,作为模型构建的基础;其次,考虑纯电动汽车实际行驶过程中的温度、电池和车速等因素,结合《中国汽车行驶工况》(CATC-LT)道路行驶标准,提出纯电动汽车行驶百公里的电耗模型;最后,对实际复杂环境中的百公里电耗进行优化.结果表明,在多因素影响的行驶环境中,均方根误差在0.83~4.92区间,平均均方根误差为2.00,比传统算法的均方根误差减少了77.1%.     

基于CAN网络的纯电动轿车车载信息系统

为了实现纯电动轿车的电控系统协同控制与管理,研制了基于CAN(controller aero network) 网络的万向纯电动轿车的整车车载信息系统.设计了电池管理系统(BMS)、电机驱动控制系统(MCS)、电气安全检测系统(EMS)这三个专属于电动汽车的高速CAN网络节点;为了减少线束并提高整车电控化水平,车身部分也实现了基于CAN网络的分布式控制.通过信息的采集、传输和分析,给出了万向纯电动轿车的行驶电压、电流等工况性能分析结果.车载信息系统可以监控电动汽车的示范运营,并为新型电动汽车的设计提供了参考依据.     

电动汽车自动变速器设计研究

由于电池和电机技术的不成熟,电动汽车仍需利用变速器提高整车动力性和经济性.本文首先简述了常见自动变速器的结构原理和优缺点,结合电动汽车电机特性和双离合器自动变速器的优点,提出将两挡双离合器自动变速器应用于电动汽车,并着重对该自动变速器的系统结构原理及其实现过程进行介绍,并分析了该自动变速器的优点.经研究表明,两挡自动变...     

驱动工况下最佳效率的电力驱动系统控制分析

为实现电力驱动系统中电池和电机的优化匹配控制,针对混合动力电动汽车电力驱动系统在放电时的工作特性,以镍氢电池和永磁无刷直流电机为研究对象,在电池、电机性能实验研究的基础上,建立了驱动工况下的电池放电效率和电机效率数值模型,得到了电力驱动系统最佳效率和电机输出转矩的数学表达式。提出了提高电力驱动系统工作效率的控制策略,仿真结果表明,所设计的控制方法可有效提高电力驱动系统的工作效率,实现了整车动力性和燃油经济性的优化匹配。