纯电动汽车复合电源系统的建模与仿真

以蓄电池和超级电容构成的纯电动汽车复合电源系统为研究目标,利用汽车专用仿真软件ADVISOR2002对其进行二次开发,搭建了复合电源二次开发的仿真模型,并与原车的单一蓄电池系统进行了对比。结果表明,此复合电源系统的二次开发是可行的,基于模糊控制策略的复合电源系统能够有效地分配蓄电池和超级电容之间的功率,比单一电源车辆的续驶里程及整车的动力性能明显提高。     

纯电动汽车复合电源的仿真与实验

为提高纯电动汽车的行驶里程、延长蓄电池的使用寿命,研究了由蓄电池、超级电容组成的复合电源,分别制定了复合电源的逻辑门限控制和模糊控制策略。利用软件搭建了仿真模型,对所制定的两种控制策略进行了仿真分析,得到了复合电源中蓄电池SOC、蓄电池电流和超级电容电流特性曲线。为验证复合电源控制策略的可行性和有效性,搭建了实验平台,对纯电动汽车的驱动与制动过程进行实验分析。仿真和实验结果表明,复合电源及其控制策略能显著降低蓄电池充、放电电流,回收制动能量,提高纯电动汽车的动力性能。     

纯电动汽车复合电源再生制动控制策略研究

针对纯电动汽车动力性能差和续驶里程短的问题,对复合电源和再生制动系统进行了研究,提出了纯电动汽车复合电源再生制动方法。基于以往复合电源模型,考虑到车辆速度和所需的制动力对复合电源系统的影响,建立了新型复合电源再生制动模型,并应用模糊逻辑控制策略对复合电源再生制动系统进行调控。实验结果表明,蓄电池的剩余容量(State of Charge,SOC)提升15.8%,再生制动效率提升37.4%,整个系统的效率提升16.9%,采用此控制策略的复合电源再生制动系统可以提高纯电动汽车的动力性能和续驶里程。     

基于模糊控制理论的燃料电池汽车能量管理策略研究

首先针对采用燃料电池与蓄电池为能量源的燃料电池汽车,梳理了燃料电池及蓄电池的建模机理;之后基于T-S模糊模型设计了模糊逻辑控制器,并在MATLAB/Simulink软件平台上搭建了该控制器的仿真模型;最后借助ADVISOR仿真软件对所设计的控制器进行了验证。仿真结果表明:所设计的模糊逻辑控制器能合理地进行双能源的功率分配,符合设计预期。     

增程式电动汽车动力系统及参数匹配

增程式汽车是一种配有充电插口和具备车载供电功能的纯电能驱动的电动乘用汽车,具有结构简单、电机直驱、易于维修保养等优点。基于此,本文首先分析增程式电动汽车的工作模式,然后在满足整车动力性能的前提下,根据整车动力总成的特点,提出对整车零部件参数匹配的方法。     

基于混合储能的电网友好型分布式电源的控制策略研究

本文提出了一种由间歇式可再生能源发电系统、能量型和功率型混合储能系统组成的分布式电源的控制策略．该控制策略包括直流母线电压控制和交流换流器的电网自适应控制两部分．首先,本文提出了直流侧可再生能源发电及混合储能系统之间的协调控制策略,并利用直流母线电压分区控制和DC／DC变换器多运行模式归一化模型有效地实现了直流母线电压稳定及各种运行模式的平滑切换,优化了锂电池的充放电过程,提高了储能系统的技术和经济性能;其次,提出了基于电压源下垂控制的交流侧挟流器的电网自适应控制策略,引入了虚拟阻抗和自同步控制,提高了分布式电源的电网适应性,最后,通过PSCAD／EMTDC的建模仿真,验证了本文控制策略的有效性．     

基于ADVISOR的混合动力电动汽车再生制动控制策略的研究

针对混合动力汽车仿真软件ADVISOR中原有制动力分配策略的不足,在其再生制动模型基础上,从动力学角度建立了各制动力制动份额随载荷变化的模型,并将所提出的策略在AD-VISOR软件中对哈飞样车进行了仿真。仿真结果表明所提出的控制策略回收制动能量的效果优于原有的再生制动控制策略,排放也有所改善,电机效率明显提高,同时这种分配方式也符合制动力法规的分配要求;并通过试验进一步验证了该策略的合理性。此模型有效地拓展了ADVISOR的仿真范围,方便了对混合动力电动汽车的研究。     

基于微网并联逆变器改进的下垂控制策略研究

针对孤岛运行的微电网在传统下垂控制策略中加入虚拟阻抗后存在负荷功率分配不均、系统频率和母线电压下降的问题，该文提出了一种在此基础上增加一级控制的二级控制策略，即将添加虚拟阻抗的下垂控制作为第一级控制，增加无功分配算法以及电压和频率的二次调节作为第二级控制，以提高系统的无功功率分配精度；同时可进一步对微电网系统的频率和母线电压进行有效调控通过搭建Matlab/Simulink仿真模型并进行仿真分析，对该控制策略的可行性进行了验证     

一种微电网分布式电源的下垂控制策略

针对微电网中多个分布式电源之间的复杂协调控制问题,提出了一种微电网分布式电源的下垂控制策略,可实现微电网增切负载、微电网运行模式切换时对分布式电源电压和频率的平滑控制.该方法依据下垂控制原理,研究了P-f和Q-U下垂特性,设计了基于输出滤波器、功率控制器、电压电流双环控制器的下垂控制器,建立了下垂控制器的仿真模型及对等控制策略下的微电网仿真模型.通过Matlab/Simulink仿真结果,分析了微电网在孤岛、并网及运行模式切换时各分布式电源的频率、电压和功率的变化规律,验证了下垂控制策略的正确性和可行性.     

我国新能源汽车发展策略的分析

在能源危机、环境恶化和车辆排放等因素的制约下,新能源汽车越来越受到政府和企业的青睐,新能源汽车将是汽车产业发展的必然趋势,本文论述了纯电动汽车与混合电动汽车两种电动汽车的特点和促进其发展的一些策略。     

电厂/变电站分段组合式直流电源系统设计

在电厂/变电站直流系统中,蓄电池组故障不仅会导致继电保护装置误动作,还会引发各类电气事故。为提高直流系统的供电可靠性,本文采用蓄电池组分段升压的方式,开展电厂直流系统(DC110 V和DC220 V)在线监测和稳压应急电源方案设计,以实现单组电池的多段组合式冗余供电,同时研制相关应急电源装置并进行了性能测试。测试结果表明,在不改变蓄电池组原有接线方式的情况下,该装置可以实现变电站直流系统母线在线监测,同时可以在蓄电池组中单节或部分电池出现故障时实现零切换时间冗余供电,有效提高了发电厂和变电站直流系统的供电可靠性。     

微型电力物联网终端能源管理系统专利技术应用与研究

能源管理问题是电力物联网应用需要考虑的重要方面,组建技术创新联盟更有利于形成具备专利壁垒的能源管理方案。本文提出的微型电力物联网终端设计采用了自有专利技术的电源管理系统,基于太阳能采集,采用MPPT最大功率跟踪功能,提高能源的利用效率;采用超级电容进行能量存储,有效提高了终端的能量存储能力;具有两个DC-DC转换单元,提供两种电源输出,显著提高了系统的适用性,可以更好地服务于智能制造、柔性制造。     

最佳工作点ISG混合动力汽车性能优化

为实现ISG混合动力汽车燃油消耗和排放性能的优化,提出了一种实时转矩分配模型的建立方法.根据发动机的万有特性和ISG电机效率特性进行了混合动力系统性能的数值模拟,采用求解多元函数极值的方法确定混合动力汽车最佳工作点,作为ANFIS系统的先验知识,建立实时转矩分配控制模型,并对整车性能进行仿真.仿真结果表明,车辆经济性和排放性能得到优化,转矩分配模型的有效性得到验证.     

碳交易规制下的共享电动汽车充放电优化

针对当前电网负荷压力大及调峰困难等问题，以换电模式下共享电动汽车作为研究对象，提出了参与碳交易市场和调峰辅助服务市场的电动汽车充放电优化模型。上层模型以电动汽车运营商日运营成本最小为目标对电动汽车进行充放电调度，下层则以电网负荷波动最小为目标对上层的调度结果进行优化。从电动汽车运营商和电网两个角度对比分析了该文所提的充放电方案，并且将一个运行周期内电动汽车运营商与燃油汽车运营商所产生的碳排放量进行比较。仿真结果表明：所提模型可以在满足用户出行需求的同时，降低运营商的成本，同时减小电网负荷波动。     

混合电力汽车动力能耗优化控制研究

混合电力汽车的驱动功率可以分配给电机或者发动机,因此,在运行过程中获得最优的能量分配,提高整车的燃油经济性,是混合电力汽车能量控制的难点。本文以并联式混合电力汽车为研究对象,针对复杂的行车工况,提出了基于粒子群算法(Equivalent consumption minimization strategy, PSO)优化的等效燃油消耗最小策略(Particle swarm optimization, ECMS)。利用粒子群算法离线优化等效系数,建立基于PSO优化等效系数的等效燃油消耗最小的策略,实现了并联式混合电力汽车的能量实时优化控制。高级车辆仿真器软件(Advanced vehicle simulator, ADVISOR)仿真结果表明,该方法选取的等效系数合理,有效地提高了汽车燃油的经济性。     

PbO_2+WO_3·H_2O复合电极材料在混合超级电容器中的赝电容性能研究

为提高混合超级电容器正极Pb O2的赝电容性能,采用温和水相沉淀法制备了纳米WO3·H2O粒子,通过复合共沉积法将WO3·H2O嵌入Pb O2镀层中,制备了Pb O2+WO3·H2O复合电极材料。采用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)等分析方法对复合电极材料的组成、结构和形貌进行了表征。通过循环伏安扫描(CV)和充放电等电化学测试,对复合电极材料在超级电容器中的赝电容性能进行了研究。结果表明,该复合电极材料由β-Pb O2和WO3·H2O组成;随着WO3·H2O含量的增加,复合材料的比表面积和孔隙率随之增加;其比电容值可达到320 F·g-1,表现出了良好的赝电容性能。     

基于SMC的无刷直流电机的矢量控制

传统的无刷直流电机(Brushless DC Motor,BLDCM)的控制方式通常采用转速PI控制,转速电流PI控制等控制策略,这类控制方法简单,但同时也存在一些转速误差较大,转矩抖动明显等问题.为解决这些问题,采用矢量控制策略,并提出积分滑模算法(Sliding Mode Control,SMC)代替电流q轴分量PI调节算法.通过搭建该调速系统仿真模型及实验分析,与传统PI控制算法相比,该系统转速跟踪误差小,转矩抖动明显减小,系统动态响应快,鲁棒性强.     

一例开关电源电池管理功能失效故障分析

目前,通信开关电源监控单元对蓄电池的充放电管理功能已经比较完善,但前提是蓄电池的连接关系、参数设置要满足监控单元对蓄电池自动管理的要求,需充分了解监控单元控制电池充、放电过程的原理。基于此,本文通过对一例因蓄电池与开关电源的连接关系问题导致监控单元电池管理功能紊乱的案例进行分析,强调电池电缆正确接入电源系统的重要性。     

MoS_2/PANI复合材料的乳液法制备及超级电容性能

采用水热法制备了MoS_2,并用乳液法进一步将聚苯胺(PANI)与MoS_2复合,得到具有纤维网状结构的MoS_2/PANI复合材料。利用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、热重分析(TG)和电化学测试等研究了材料的形貌、结构和超级电容性能。结果表明,MoS_2/PANI既保持了PANI纳米纤维的基本形貌,又能使MoS_2较好地分散在PANI中形成网状结构。恒流充放电结果显示,MoS_2/PANI在0.2 A·g~(-1)电流密度下的比容量高达411 F·g~(-1),远高于纯PANI;Mo S2/PANI在1 A·g~(-1)电流密度下循环300次后比容量保持率为91.7%,表现出了良好的循环稳定性。MoS_2/PANI优异的超级电容性可归因于二者的相互协同作用。     

基于Newton-Euler方法的整车非线性动力学模型耦合机理分析

针对传统的整车动力学模型未能完全反映汽车纵向运动、侧向运动与垂向运动间的相互关联影响,采用Newton-Euler方法,建立一个14-DOF整车非线性耦合动力学模型,并利用Matlab/simulink仿真平台对模型的正确性进行验证,研究结果表明,14-DOF整车非线性耦合动力学模型能较好地反映汽车底盘在制动、转向和悬架等子系统之间相互影响关系.