电动汽车传动系统的匹配及优化

以某种型号的电动汽车作为研究对象,在对其动力传动系统的参数设计进行分析研究的基础上,对参数进行了较为合理的、简洁地匹配.应用基于遗传算法的汽车动力传动系统设计优化方法对电动机效率、蓄电池容量、传动系传动比等主要参数进行了优化处理,使得电动汽车在蓄电池一定的条件下,性能达到最优.     

电动汽车动力传动系统参数设计及动力性仿真

对电动汽车动力传动系统参数设计的原则和方法进行了探计，并以CS7101轿车为研究对象，对电动汽车动力传动系统的参数进行合理选择，以铅酸电池作为动力源，提出了荷电状态SOC的计算方法，分析了铅酸电池的电动势E0、内阻R0、极化电阻Rr随荷电状态SOC变化的关系，并根据铅酸蓄电池容量与温度的关系，对铅酸蓄电池的容量进行了温度补偿，为设计和改进电池能量管理系统的性能奠定了理论基础，建立了动力传动系统的动力学模型，在此基础上对基于SC7101的电动轿车的动力性能进行了计算机仿真试验，进一步分析了影响电动汽车续驶里程的，并提出了增加行驶里程的措施，仿真结果表明，对铅酸蓄电池电特性的分析和建立的动力学模型是正确的，该电动汽车的动力性能完全满足设计指标要求。     

燃料电池/蓄电池双能源电动汽车动力系统仿真

采用燃料电池/蓄电池作为电动汽车动力系统的开发与研究是国外电动汽车动力系统研究的新方向.结合对电动汽车动力系统研究进行的一些探讨,对燃料电池/蓄电池双能源电动汽车动力系统进行了建模.并采用与focus汽车同样的底盘和车身,用30 kW质子交换膜燃料电池为主动力源,以铅酸蓄电池为辅助动力源.在Advisor平台上实现了对该虚拟样车的仿真,而且以欧洲NEDC循环工况进行了仿真实验,结果表明该虚拟样车完全满足设计和性能要求.     

纯电动大客车双电机行星耦合传动系统参数设计

由于目前在纯电动汽车上由于缺乏多动力耦合传动系统的设计方法,从而导致国内电动汽车多动力耦合传动系统无法满足目前电动汽车的性能需求,文章针对纯电动大客车双电机行星耦合传动系统提出了一种参数设计方法,并对所涉及参数进行了具体的设计匹配,将参数匹配结果进行仿真验证,结果表明：所设计参数完全满足纯电动大客车的性能指标要求。     

基于先进车辆模拟器的小功率氢电混合电动车混合度的仿真研究

为了同时满足小功率燃料电池氢电混合动力场地车的动力性和经济性要求．研究了燃料电池和蓄电池的功率匹配最优化问题．对氢氧质子交换膜燃料电池～铅酸蓄电池混合动力场地车动力系统的主要组成部件进行选型．采用先进车辆模拟器（advanced vehicle simulator,ADVISOR）。在FTP和ECE_EUDC工况下对若干组燃料电池一铅酸蓄电池的匹配方案进行仿真分析．以满足车辆动力性为基本前提．对比分析每种匹配方案的燃料经济性．得到燃料电池氢电混合动力场地车燃料电池和蓄电池的最佳功率匹配方案：燃料电池功率为23kW．蓄电池功率为13kW．     

考虑电动空调能耗的纯电动汽车动力传动系统参数匹配

在考虑电动空调对电动汽车整车性能影响的基础上,对一款两挡变速纯电动汽车动力传动系统包括蓄电池、驱动电机和变速器参数进行了匹配设计。基于所选部件综合效率模型,制定了经济性换挡策略,并以循环工况能耗最小为目标对初选速比进行优化。仿真结果表明:匹配参数不但兼顾了整车质量不至过重而且又确保动力性和续驶里程符合设计要求,在初选速比基础上的速比优化使得续驶里程在关闭空调时延长5.28%,开启空调时延长4.29%。     

基于能耗和成本的纯电动汽车传动系统参数匹配

为获得纯电动汽车动力传动系统合理的设计方案,对纯电动商用车匹配单级减速器、2挡变速器或3挡变速器的能耗和成本进行了分析研究.基于电动机效率自主生成法建立了备选电动机数据库,以经济性为目标对数据库中每一电动机适用的传动系速比进行优化,建立了动力传动系统成本模型,并对系统总成本进行预估.结果表明:对于大部分电动机,匹配2挡变速器较单级减速器系统平均能耗可降低2%～10%、平均成本可降低1%～4%,而匹配3挡变速器较2挡能耗降低比例小于4%、成本降低幅度小,甚至出现成本增加情况.因此,基于能耗和成本平衡角度,将2挡传动系统定为该车型最合理的设计方案,并从效率最优角度匹配获得该纯电动商用车动力传动系统的参数.     

电动汽车动力传动系统评价体系参数

讨论了电动汽车动力传动系统传统的评价指标,指出动力性评价指标仅仅反映电动汽车的一种极限能力,与实际使用工况无关.基于各主要部件在不同工况下效率不同这一事实,提出了"能量效率区间利用率"和"能量效率发挥程度"的概念,给出了计算区间加权效率的准加权法.然后,从能量利用的角度出发,提出"驱动能量效率"和动力传动系统"综合评价指标",建立了电动汽车动力传动系统合理匹配评价体系.最后,对某型号电动汽车的评价参数进行了分析和计算.     

Plug-in混合动力汽车动力系统参数匹配

以并联型Plug-in混合动力电动汽车(PHEV)为研究对象,提出了其动力驱动系统参数匹配的原则和实施方法.采用该方法对某型轿车动力总成参数进行了匹配,使用电动汽车仿真软件ADVISOR对整车性能进行仿真计算.仿真结果表明:Plug-in混合动力轿车动力性与原车相当,经济性与原车相比有很大提高,达到预期开发目标.     

纯电动大客车动力系统参数匹配与仿真分析

电动汽车动力系统参数匹配设计对整车性能有很大影响,根据整车基本结构参数和目标性能要求,确定动力传动系统各参数的具体设计计算方法,通过对电机、电池及传动系统参数的设计匹配与合理选型来确保整车动力性能和经济性能发挥到最优值.利用CRUISE软件建立纯电动城市客车动力系统仿真模型,根据模拟仿真结果对各性能指标参数进行评价分析,特别针对动力电池进行建模仿真,通过仿真得到的电池性能数据评价分析设计电池参数及选型是否满足要求.结果表明:设计的动力系统匹配方案能够很好地满足整车动力性能和经济性能要求,为纯电动大客车的匹配设计分析提供了新的思路,具有一定的理论指导意义.     

燃料电池混合动力轿车控制策略与参数优化

以某国产经济型轿车为平台,对其动力总成进行了燃料电池混合动力驱动系统的虚拟改装．为提高其整车的经济性和动力性,使用ADVISOR软件对整车性能进行仿真分析,研究了燃料电池混合动力驱动系统开关控制模式和功率跟随控制模式的特性,确定功率跟随控制模式为适合该车型的控制策略．分析了4种典型驱动工况下不同混合动力度的整车经济性及动力性,其中50％的混合动力度是适用于该车型燃料电池混合动力驱动系统最优配置．在此最优配置下,以最小氢气燃料消耗为目标,优化主减速比、燃料电池的最大和最小工作功率以及蓄电池的充电功率,得到了燃料电池混合动力系统的最佳工作点．     

基于状态反馈的燃料电池轿车动力控制算法

建立了包括燃料电池发动机、电机及其控制器、动力蓄电池组在内的燃料电池轿车动力系统的动态数学模型.在该模型基础上,设计了基于状态反馈的闭环功率平衡算法.针对状态变量蓄电池开路电压在运行过程中无法测量的问题,构造了相应的渐进状态观测器.以蓄电池开路电压观测值反馈实现了蓄电池最佳荷电状态的控制,使算法克服了对蓄电池SOC（state of charge,荷电状态）估计值的依赖,实现了解析冗余,较好地解决了SOC估计过程中存在的初始值不易确定和累计误差的问题.离线仿真和实车转鼓实验的结果证明,所建立的动力控制算法达到既定的控制目标,并且能够充分考虑动力系统主要部件的动力性和经济性,具有一定的实用价值.     

ISG并联混合动力轿车最优转矩分配策略

能量管理策略对混合动力汽车燃油经济性的改善具有关键作用。因为ISG混合动力轿车发动机转速不是受控变量,转矩成为能量管理策略惟一的控制变量,使其实质为转矩分配策略。考虑动力总成部件之间能量传递转换效率得到电机等效燃油消耗量,由此得到不同待选分配点动力总成等效燃油消耗率,以动力总成等效燃油消耗率最小化为原则优化转矩分配,使整车燃油经济性达到最优。通过离线计算,使转矩分配成为根据整车需求转矩、发动机转速和超级电容电压进行简单查表的过程,解决了计算量大的缺点,方便了实际应用和实时控制。建立整车和控制策略模型进行仿真计算,基于中国乘用车城区瞬态循环,与传统逻辑门限值分配策略相比,整车燃油经济性改善提高了5.2%。     

Parameters matching and optimization of parallel hybrid electric vehicle powertrain

Aiming at the development of parallel hybrid electric vehicle (PHEV) powertrain, parameter matching and optimization are presented. According to the performance of PHEV, the optimization range of engine, motor, driveline gear ratio and battery parameters are determined. And then a two-level optimization problem is formulated based on analytical target cascading (ATC). At the system level, the optimization of the whole vehicle fuel economy is carried out, while the tractive performance is defined as the constraints. The optimized parameters are cascaded to the subsystem as the optimization targets. At the subsystem level, the final drive and transmission design are optimized to make the ratios as close to the targets as possible. The optimization result shows that the fuel economy had improved significantly, while the tractive performance maintains the former level.     

燃料电池汽车动力蓄电池管理系统硬件在环仿真应用

介绍了燃料电池汽车硬件在环仿真系统的设计,动力镍氢蓄电池组及其管理系统的仿真模型.并基于车辆不同的驾驶工况进行了硬件在环的系统仿真,结果表明蓄电池模型能合理地反映燃料电池汽车运行过程中蓄电池的能量变化状态,该动力蓄电池硬件在环系统是蓄电池控制器及动力总成控制器开发不可缺少的平台.     

The Simulation Study of HEV Under Electric Assist Control Strategy （EACS）

Hybrid Electric Vehicle (HEV) becomes a popular research project all over the world because of its high efficiency and low emissions. HEV is driven by Internal Combustion (IC) engine and electric motor,and its powertrain is more complex than conventional vehicle. Therefore, the complexity of a HEV power-train demands a rehable control strategy be developed to guarantee stable and consistent operation. In this paper, EACS is proposed which takes IC engine as a main power unit and the electric motor as an assis-tant one. Because the fuel consumption of HEV mainly depends on IC engine, EACS restricts the IC en-gine to operate under the condition with favorable fuel economy. In the paper several control parameters are described such as the maximum torque, the lowest and highest desired battery state of charge (SOC),whose values will affect the performance of HEV remarkably. In addition, the test models of power units for HEV, mathematical models of transmission and vehicle dynamics for HEV are estabhshed. A forward-facing simulation software (i.e. driver-to-wheel) based on MATLAB/Simulink is developed to test the performance of EACS and determine the proper value of the control parameters. The simulation results and conclusion are also shown in the paper.     

混合动力汽车动力电池组参数匹配

动力电池组参数匹配的合理程度决定着电机驱动和再生制动潜能的发挥,同时对混合动力系统成本影响明显。本文研究了混合动力系统在其他相关参数已知前提下的动力电池组参数匹配问题,建立了动力电池组参数匹配体系。基于AVL CRUISE进行了前向仿真,结果表明:所匹配的动力电池组能够很好地满足混合动力城市客车研发需求。     

重型商用车动力传动系参数优化与软件开发

为了提高重型商用车的燃料经济性和动力性,优化设计了动力传动系参数.基于燃料消耗限值,以重型商用车动力性和燃油经济性为目标函数,对重型商用车动力传动系参数进行了全面的优化设计.基于MATLAB平台,开发了重型商用车动力传动系参数优化设计软件.以某重型商用车为例,进行了动力传动系参数优化设计,并进行了实车道路试验.优化设计...